褐煤流化床熱風(fēng)干燥特性與傳質(zhì)傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、蒙東地區(qū)褐煤由于高水分、低發(fā)熱量、易風(fēng)化和自燃的缺點(diǎn)，應(yīng)用受到很大限制，因此對(duì)褐煤的脫水提質(zhì)尤為緊迫。目前流化床干燥技術(shù)已被應(yīng)用到褐煤干燥中，但大多數(shù)研究還僅限于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)階段，另外床體內(nèi)氣固兩相強(qiáng)烈的非線性、以及傳質(zhì)傳熱的復(fù)雜性使實(shí)驗(yàn)研究過程受阻。
　　CFD技術(shù)的出現(xiàn)，可用它獲得實(shí)驗(yàn)過程中不易測(cè)得的數(shù)據(jù)，而且通過與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，為流化床干燥研究提供更準(zhǔn)確、更深入的理論基礎(chǔ)。本文在前人已開展的流化床熱風(fēng)干燥的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用F l

2、ue nt軟件，選用歐拉雙流體模型對(duì)褐煤在流化床內(nèi)的干燥過程進(jìn)行二維數(shù)值模擬，研究干燥條件對(duì)褐煤流動(dòng)特性、干燥特性及傳熱傳質(zhì)過程的影響。
　　流動(dòng)特性模擬結(jié)果表明：氣泡的生長(zhǎng)、聚并、破裂過程是影響流化過程的主要因素；通過壓降曲線可以確定臨界流化速度，粒徑越大，臨界流化速度越大，初始床層高度對(duì)其沒有影響，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相吻合。
　　模擬計(jì)算得到的褐煤干燥特性與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致，粒度的減小、入口風(fēng)溫的增加都能使干燥速率增加，傳熱

3、傳質(zhì)增強(qiáng)，其中風(fēng)溫對(duì)干燥速率的影響最大；隨著顆粒內(nèi)水分的減少，干燥速率減慢，傳熱系數(shù)減小。干燥過程中顆粒溫度不斷升高，最終溫度趨于熱風(fēng)溫度；氣體濕度分布可以很好的展現(xiàn)顆粒水分在床內(nèi)的脫除情況。
　　通過用戶自定義函數(shù)將微波加入到流化床干燥過程中，發(fā)現(xiàn)微波強(qiáng)化后的干燥效果優(yōu)于單純熱風(fēng)干燥。微波功率對(duì)干燥特性的影響非常顯著，隨功率的增加，脫水速率加快，傳熱傳質(zhì)增強(qiáng)，而干燥后期隨水分的減少微波作用減弱。在微波作用下褐煤顆粒溫度升高、速率