雙軸槳葉式干燥機(jī)傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬研究.pdf

1、雙軸槳葉式干燥機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，單位容積傳熱面積大等優(yōu)點(diǎn)，目前在冶金、化工、食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而作為一種間接式加熱干燥機(jī)其傳熱傳質(zhì)機(jī)理非常復(fù)雜，干燥機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)主要憑經(jīng)驗(yàn)選取，且操作參數(shù)主要依賴經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。目前缺乏能夠有效指導(dǎo)實(shí)踐的理論體系，導(dǎo)致干燥機(jī)的干燥效果很不理想，甚至難以滿足干燥要求。因此，雙軸槳葉式干燥機(jī)的傳熱傳質(zhì)機(jī)理和操作參數(shù)對(duì)干燥質(zhì)量的影響是值得進(jìn)一步深入研究的課題。
　　由于影響雙軸

2、槳葉式干燥機(jī)傳熱傳質(zhì)的因素很多，諸多因素往往需要開(kāi)展大量試驗(yàn)分析，甚至部分因素即使建立試驗(yàn)系統(tǒng)也無(wú)法有效開(kāi)展研究。為了節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)研究所需投入的人力、物力和成本。為此，本文以直鉛硫尾礦為干燥對(duì)象，運(yùn)用傳熱學(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)理論，圍繞雙軸槳葉式干燥機(jī)的傳熱傳質(zhì)機(jī)理進(jìn)行深入分析研究。內(nèi)容包括建立CFD模型，基于FLUENT對(duì)雙槳葉式干燥機(jī)筒體內(nèi)的傳熱傳質(zhì)進(jìn)行數(shù)值模擬，探究干燥機(jī)內(nèi)載濕氣體流動(dòng)規(guī)律和硫尾礦物料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，揭示氣固兩相在干燥機(jī)內(nèi)

3、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，以及不同槳葉軸轉(zhuǎn)速和不同蒸汽溫度對(duì)出料口物料含水率的影響規(guī)律。具體研究工作如下：
　　1）直鉛硫尾礦雙軸槳葉式干燥機(jī)干燥過(guò)程理論分析。基于移動(dòng)加熱板的顆粒熱傳遞模型，對(duì)直鉛硫尾礦在雙軸槳葉式干燥機(jī)內(nèi)干燥過(guò)程傳熱傳質(zhì)進(jìn)行了理論分析，為后續(xù)干燥機(jī)內(nèi)傳熱傳質(zhì)的數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。
　　2）雙軸槳葉式干燥機(jī)內(nèi)的氣相單相流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及單個(gè)槳葉內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬。運(yùn)用UG8.0軟件建立了雙軸槳葉式干燥機(jī)的三維實(shí)體模型，從傳熱傳

4、質(zhì)機(jī)理分析出發(fā)，建立了雙軸槳葉式干燥機(jī)的CFD模型，利用FLUENT對(duì)干燥機(jī)內(nèi)的氣相單相流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及單個(gè)槳葉內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　3）雙軸槳葉式干燥機(jī)內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬?；诓襟E2）建立的CFD模型，利用FLUENT對(duì)雙軸槳葉式干燥機(jī)內(nèi)氣固兩相流進(jìn)行數(shù)值模擬，以揭示不同槳葉軸轉(zhuǎn)速和不同蒸汽溫度對(duì)出料口物料含水率的影響規(guī)律。
　　綜上，本文的研究為雙軸槳葉式干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、操作參數(shù)合理選取和干燥品質(zhì)提升提供了科學(xué)依