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干燥器褐煤管式气流干燥流场数值模拟与干燥管结构优化查抄袭率

收藏本文 2024-03-10 点赞:6177 浏览:13456 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:低阶煤中的褐煤在世界煤炭储量中占有很大的比重,我国的褐煤资源也相当丰富,高含湿量的褐煤直接用于燃烧时热效率低和远程运输的高成本,大大局限了褐煤的开采规模。本探讨的重点是开发高效的褐煤干燥技术和设备,对高含湿量的褐煤进行干燥提质。气流干燥是目前主流干燥策略中的一种,适用于对粉状物料进行干燥,干燥强度大,设备简单。本论文选定气流干燥器作为褐煤干燥提质的设备,以管式气流干燥器为探讨对象,在实验探讨的基础上用Fluent软件对干燥历程进行了数值模拟。首先介绍了采取数值模拟策略所需要的计算流体力学论述知识和计算程序,建立了与实验相对应的干燥管模型,讨论了湍流模型的选用,成功地将欧拉多相流模型运用于大量颗粒在管道中运动的计算,并探讨了干燥管内气固两相流场分布及各因素对干燥效果的影响,计算结果与实验结果吻合较好,说明该模型具有较好的准确性和预测能力,并且比实验更加生动地展示了气固两相在干燥管内的流动和传热情况。在所得结论的基础上,进一步提出了几种改善型的褐煤干燥管结构,并对它们在气流干燥历程中的内部流场进行了浅析,比较了它们的传热效率和在干燥历程中的优缺点,在简单可实现的前提下,对干燥器的结构改善进行了初步探讨,为工业化褐煤管式气流干燥器的优化设计提供了论述依据。关键词:褐煤干燥提质论文管式气流干燥器论文气固两相流论文Fluent论文数值模拟论文欧拉模型论文干燥管结构论文

    致谢5-6

    摘要6-7

    Abstract7-11

    1 绪论11-23

    1.1 煤炭资源储量及分布11-14

    1.1.1 世界煤炭资源11

    1.1.2 我国煤炭资源11-12

    1.1.3 世界低阶煤资源的储量及分布12-13

    1.1.4 我国低阶煤资源概况13-14

    1.2 褐煤提质14-18

    1.2.1 低阶煤提质加工的必要性14

    1.2.2 国内外低阶煤干燥技术的进展近况14-17

    1.2.3 干燥历程原理17

    1.2.4 褐煤的干燥策略讨论17-18

    1.2.5 干燥技术的进展走势18

    1.3 气流干燥技术18-21

    1.3.1 气流干燥的基本原理18-19

    1.3.2 气流干燥的特点19-20

    1.3.3 气流干燥技术的进展近况20-21

    1.4 本探讨的主要内容和目的21-23

    1.4.1 本论文探讨的作用和目的21

    1.4.2 本论文探讨的内容21-23

    2 计算流体动力学在气固两相流中的运用23-42

    2.1 计算流体动力学(CFD)概述23-28

    2.1.1 流体动力学介绍24

    2.1.2 流体动力学制约方程24-27

    2.1.3 常用离散化策略27-28

    2.2 Fluent 软件介绍28-30

    2.2.1 Fluent 软件的利用范围28-29

    2.2.2 Fluent 软件构成29

    2.2.3 Fluent 求解历程29-30

    2.3 气固两相流数值模拟30-32

    2.3.1 气固两相流介绍30-31

    2.3.2 多相流模拟策略31

    2.3.3 Fluent 中的多相流模型31-32

    2.4 气固两相湍流流动32-42

    2.4.1 湍流量的描述32-33

    2.4.2 湍流数值模拟策略33-36

    2.4.3 气流与颗粒的运动特性36-40

    2.4.4 气流与颗粒间的传热40-41

    2.4.5 气固两相流中需注意的不足41-42

    3 褐煤干燥的实验探讨42-49

    3.1 实验装置与系统流程42-44

    3.1.1 工作原理43

    3.1.2 实验流程43

    3.1.3 干燥效果检验43-44

    3.1.4 实验历程中应注意的不足44

    3.2 干燥结果浅析44-46

    3.2.1 输送效果讨论44

    3.2.2 燃爆性检验44

    3.2.3 实验数据记录44-46

    3.3 实验数据整理浅析46-47

    3.4 实验中的不足47-49

    4 褐煤干燥的数值模拟49-69

    4.1 干燥管的建模49-51

    4.1.1 干燥管几何模型的建立及网格的划分50-51

    4.2 数值求解的设置51-52

    4.2.1 边界条件设置51-52

    4.2.2 求解器的选择52

    4.2.3 多相流湍流模型的设置52

    4.3 模拟结果浅析52-60

    4.3.1 干燥管压力场浅析53-54

    4.3.2 干燥管速度场浅析54-57

    4.3.3 干燥管温度场浅析57-58

    4.3.4 干燥管传热效果及各参数对传热效果的影响58-60

    4.4 改善干燥管的流动和传热浅析60-68

    4.4.1 改善干燥管的几何模型60-62

    4.4.2 改善干燥管的压力场浅析62-64

    4.4.3 改善干燥管的速度场浅析64-65

    4.4.4 改善管传热效果比较浅析65-68

    4.5 结果讨论68-69

    5 结论与展望69-71

    5.1 结论69-70

    5.2 展望70-71

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