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多孔介质对流干燥传热传质机理的研究及其数值模拟

陶斌斌  
【摘要】: 多孔介质的干燥是工农业生产和人类日常生活中最广泛存在的一个复杂热物理过程,在物料中同时发生着热量、质量的传递—传质传热过程。多孔介质干燥学科发展到今天已经取得了长足的进展,研究成果众多,但由于多孔物料干燥过程的复杂性、多变性和非稳定性,使得对多孔介质干燥过程的研究仍然以实验研究为主。因此,丰富和完善干燥过程传热传质理论、加深对多孔介质干燥过程物理机制的认识,对于合理组织干燥过程、节约干燥过程能耗、提高干燥产品质量具有重要的理论意义和实用价值。 本文的内容有: (1) 从非平衡态热动力学和相平衡的角度,建立了多孔介质干燥的非线性二维数学模型。该模型充分考虑了多孔介质内部传热传质之间的相互耦合现象,从化学势的定义出发,进一步从理论上分析了温度、含湿量对各唯象系数的影响。 (2) 以玉米颗粒的干燥为例,用差分方法对所建模型进行求解,得到玉米颗粒干燥过程中内部含湿量和温度的变化曲线,并分析了各种因素对干燥过程的影响。对适宜地调整热工干燥制度、提高干燥质量具有巨大的实用价值和深远的理论意义。


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