粮堆干燥通风过程对流热质传递系数的测定方法与装置

发布时间：2023-02-13 17:21

　　粮食的温度和含水率是粮食是否能够安全储藏的主要决定因素,研究粮食干燥通风过程中的温湿度变化,对安全储粮以及优化干燥通风工艺具有重要的实用价值。若采用基于大尺度实仓试验的方法对粮堆干燥通风过程中的温湿度变化进行研究,需要耗费大量人力、物力和财力,并且实验周期长,实验精度受到实验方法、测试技术等因素的限制。因此,实际工程应用中通常不会采用该方法,而是利用数学或物理模型来对粮堆的干燥通风过程进行模拟,以降低研究的难度。对流换热和对流传质是谷物通风或干燥过程中最主要的两种传输方式,内部孔隙与谷粒间的对流换热系数和对流传质系数分别是表征热量交换和质量交换强度的重要参数,是粮食通风和干燥设备设计、参数计算与优化,以及过程数值模拟必须获知的热物理参数。这两个参数与气体穿流强度、气体及粮食的理化特性,以及孔隙的几何结构与尺度等诸多因素相关,理论计算与实验测定都比较困难。以此为背景,本文力求找到一种测定谷堆与气体对流热质传递系数的新方法,主要研究内容如下:1.对粮堆内部热质传递机理进行分析,确定了干燥通风过程中粮堆内部热量和水分传递的主要方式——对流换热和对流传质。2.基于虚拟连续介质假设和局部热平衡原...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 对流热质传递系数确定方法研究现状
        1.2.2 多孔介质内部传输现象研究现状
        1.2.3 当前研究中存在的问题
    1.3 课题主要内容和研究目标
    1.4 课题研究重点与难点
    1.5 论文的组织架构
第二章 粮堆基本参数及其对流热质传递机理分析
    2.1 粮堆多孔介质及其相关参数
        2.1.1 多孔介质简介
        2.1.2 粮堆的性质及相关物理特性参数
        2.1.3 空气的物理特性参数
    2.2 粮堆的热量传递机理
    2.3 粮堆的质量传递机理
    2.4 本章小结
第三章 粮堆对流热质传递模型及其求解
    3.1 对流热质传递系数的测量原理
    3.2 集总热容法理论分析
    3.3 对流换热过程的数学模型及求解
    3.4 对流传质过程的数学模型及求解
    3.5 粮堆模型物理特性参数的选择
        3.5.1 粮堆物理特性参数的选择
        3.5.2 空气物理特性参数的选择
        3.5.3 其他物理特性参数
    3.6 本章小结
第四章 粮堆对流热质传递系数测定系统研究
    4.1 系统功能需求分析
    4.2 系统架构设计与分析
    4.3 粮堆对流热质传递系数测定系统的基本结构(系统总体架构分析)
    4.4 粮堆对流热质传递系数测定系统的硬件设计与实现
    4.5 粮堆对流热质传递系数测定系统的软件设计与实现
    4.6 本章小结
第五章 粮堆对流热质传递系数测定实验研究
    5.1 小型筒仓干燥通风过程对流换热系数的实验研究
        5.1.1 实验步骤与实验数据处理原理
        5.1.2 谷物颗粒对流换热系数测定实验
    5.2 粮堆对流热质传递系数测定方法的验证与分析
        5.2.1 对流换热系数测定方法的验证与分析
        5.2.2 对流传质系数测定方法的验证与分析
    5.3 实验结果验证与测量误差分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
        6.1.1 建立了谷物颗粒对流热质传递系数的数学模型
        6.1.2 搭建了颗粒状固体物料对流热质传递系数的测试装置
        6.1.3 测定了谷物颗粒的对流热质传递系数
        6.1.4 完成了实验结果验证与测量误差分析
    6.2 对今后工作的展望
参考文献
致谢
作者攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3741986