热质传递论文_张笑丹,袁竹林

导读:本文包含了热质传递论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:数值,甲烷,多孔,介质,凝结水,褐煤,雾化器。

热质传递论文文献综述

张笑丹,袁竹林[1](2019)在《微型雾化器热质传递规律的数值模拟研究》一文中研究指出通过微型雾化器将药水雾化后吸入肺部是一种快速发展的新型医疗手段,具有疗效高、见效快、操作方便的优点。微型雾化器是该新型医疗手段的核心器件之一,其工作原理是通过电热丝加热一具有毛细作用的导液绳,导液绳与药液相接触,在加热过程中药液发生汽化后被吸入呼吸道。由于目前该领域对微型雾化器工作过程中的传热传质特性缺乏认识,为了深入研究微型雾化器的传热传质以及蒸发特性,获得液体在传输过程中温度、浓度、汽化量的变化以及改变加热功率、液体种类等参数对液体传输的影响规律,以此来探讨最佳雾化条件。采用计算机数值模拟的方法,首先建立了液体在微型雾化器中的传热传质模型,并通过与现有实验结果比较验证该模型的有效性和准确性,在此基础上研究关键因素对微型雾化器热质传递的影响。研究结果揭示了微型雾化器工作过程中导液绳内液体温度场、浓度场、汽化量以及汽化速率的变化规律,并获得了加热功率、扩散系数与液体汽化量之间的定量关系。针对所研究的微型雾化器,为了防止导液绳干烧,当加热功率在10W的情况下,加热时间需要控制在5s以内。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年12期)

余冰妍,邓力,程芬,徐嘉,石宇[2](2019)在《基于多孔介质热/质传递理论的流体—颗粒食品热处理数值模拟研究进展》一文中研究指出概述了基于多孔介质热/质传递理论构建数学模型的原理与发展,从蒸发描述、参数测定及定解条件设定等方面分析了多孔介质数学模型开发与应用的关键问题及其研究进展,总结了多孔介质数学模型应用于流体—颗粒食品热处理的优势、挑战与发展前景。(本文来源于《食品与机械》期刊2019年08期)

周孝清,蓝智伟,何石泉,李峰[3](2019)在《湿工况下圆形和椭圆形肋片管蒸发器热质传递特性研究》一文中研究指出通过焓差法实验研究了湿工况下圆形和椭圆形肋片管蒸发器的热工性能,发现在相同条件下椭圆形肋片管的换热量比圆形的高57.15%。建立了蒸发器内湿空气的热质传递计算模型,与实验和其他文献结果的最大误差均小于20%。经过对2种管型速度场、流线场、温度场和浓度场的分析,结果表明,虽然湿空气绕流圆形和椭圆形肋片管后均形成尾流,但椭圆形肋片管的流线型结构使气流到达第2排管的最大速度比圆形肋片管高约50%。因此椭圆形肋片管蒸发器的传热量更多、水蒸气冷凝速度更快,性能更好。(本文来源于《暖通空调》期刊2019年06期)

程永刚[4](2019)在《微米级甲烷化催化剂颗粒热质传递行为与反应机制的研究》一文中研究指出甲烷化反应是煤制天然气工艺中重要的一环,但是其快速强放热的特性会对经济性生产构成威胁。为了解决这一问题,中国科学院过程工程研究所利用流化床反应器传热、传质效率高等优点,提出了“输送床-固定床两段甲烷化工艺”。其中输送床甲烷化工艺的一个优势是使用热容较高的催化剂颗粒作为主要的换热介质快速移除反应器内大量的反应热。催化剂表面产生的反应热,会同时向流体和催化剂颗粒传递,但二者之间的平衡机制尚不清楚,即当反应热形成瞬间,热量是更容易传递给催化剂颗粒还是产品气。所以本论文针对这一问题,通过实验与数学模型结合的方式,揭示了微米级催化剂颗粒上热质传递特性以及机制,主要研究内容如下:(1)常压下毫米级单催化剂颗粒上甲烷化反应与温度变化动态特性研究。通过实验和二维动态单颗粒催化剂甲烷化反应数学模型,对4-6 mm级催化剂颗粒上的反应和传热现象进行研究。实验结果与模拟结果吻合度高,证明了本论文所建立的数学模型有效。研究结果表明:1)催化剂颗粒内存在反应与扩散传递的竞争关系,当反应温度足够高,使得动力学速率足够快时,反应主要在催化剂颗粒表面区域进行,而当扩散速率较快时,主反应区域会向催化剂颗粒内部延伸。2)在系统稳态形成前的动态阶段,反应区域形成的反应热双向传递,即同时向催化剂颗粒和周围流体传递,使得催化剂颗粒的温度逐渐升高。3)颗粒内反应热的生成与传递之间的竞争平衡使稳态的温度分布为:直到颗粒内部具有甲烷化反应发生的位置(反应物能扩散进入的位置),温度由此向外逐渐降低,而由此向内温度几乎稳定在相同值,颗粒整体温度明显高于环境气体流温度,表明甲烷化反应明显升高了颗粒温度,使得催化剂颗粒表面区域形成的大量反应热向外传递进入流体相,而颗粒内部生成的较少反应热维持了由颗粒内部向表面逐渐降低的稳态温度分布。4)通过对毕渥数(Bip)的计算,确定了气固相之间的热阻与催化剂颗粒内部的热阻的相对大小关系,表明气固相之间热阻较大使反应热在初期动态阶段更多地被催化剂颗粒吸收,使催化剂颗粒温度升高。5)操作条件的变化,会对传热过程造成影响。增大催化剂颗粒的粒径会使气固换热系数减小,而升高温度或增大气速则会使该值增大。(2)输送床操作条件下微米级催化剂颗粒上的热质传递行为与反应机制。应用经实验验证的数学模型对输送床操作条件下微米级单催化剂颗粒上的热量传递、质量传递以及反应机制进行预测,结果表明:1)输送床反应器采用微米级催化剂颗粒,其热传递及反应效率高,送入床层的单个催化剂颗粒在0.1 s左右就能达到热平衡。2)由于催化颗粒微小,稳态下颗粒表面和内部的温度差极少(0.02 K),但仍然验证了温度由中心向表面逐渐降低的稳定分布特性,表明颗粒中心发生了甲烷化反应,是形成这种中心温度高的本质原因。3)稳态下催化剂颗粒内部的反应速率分布受两方面因素影响,一方面,催化剂颗粒的温度从表面向中心逐渐升高,使反应在中心位置具有最高的动力学速率;另一方面,反应物(合成气)向催化剂颗粒内部扩散的过程中存在阻力,导致反应物浓度在催化剂中心位置处较低,从而使得中心反应速率更低。二者相互协同竞争,在加压和较高气速反应条件下,催化剂颗粒内的传质速率快,颗粒内的甲烷化反应受动力学控制,导致反应速率由颗粒中心向表面逐步减低;反之,常压与低气速条件下,甲烷化反应受气体扩散控制,反应速率自催化剂表面向中心逐渐降低。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2019-06-01)

胡晨辉[5](2019)在《筛板式热水塔热质传递及固体颗粒对气泡运动的影响研究》一文中研究指出本文以筛板式蒸发热水塔为研究对象,利用高速相机和图像处理手段对塔板上气泡的行为特性进行了实验研究,得到了气泡完整运动周期的形变过程及运动特性,研究结论对板式蒸发热水塔的设计和工业应用有一定的指导意义。通过改变汽液操作条件,对热水塔内塔板上单气泡的运动过程和特性开展了可视化研究。结果表明:一完整的气泡运动周期可分为生成区、上升区、破裂区。在生成区,气泡的等效半径快速增加,在上升区及破裂区增加缓慢;在生成区,气泡径长比由大变小,在上升区快速增加以及在破裂区较为平稳;气泡的形心上升速度呈现为先增大后平稳波动。将不可冷凝的N2和固体颗粒的混合物加入蒸汽中以研究固体颗粒对气泡运动过程的影响,考察了入塔固体颗粒亲水性和粒径对气泡运动的影响。研究发现当上升气流中夹带有煤粉颗粒后,气泡的破裂区的时间占比显着增加,有利于塔内的传热传质;颗粒粒径越小,对塔内传热传质过程越有利;改变操作条件发现:颗粒尺寸和蒸汽氮气比α的减小促进了热量和质量传递;利用带有量角器的显微镜与高速相机研究了颗粒亲水性对气泡运动的影响。研究发现亲水性越强,气液间的传热和传质过程越有效。(本文来源于《华东理工大学》期刊2019-05-20)

程永刚,刘姣,韩振南,石磊,许光文[6](2019)在《输送床甲烷化催化剂颗粒的热质传递行为与反应机制》一文中研究指出采用数值模拟对输送床甲烷化的粒径100μm级单颗粒催化剂的反应与热传递行为进行了研究,揭示了反应热在单颗粒催化剂上的动态传递规律和典型条件下的反应控制机制。在输送床反应器中,热传递效率高,进入反应器的单个催化剂颗粒温度一般在0.1 s左右即可达到稳态。稳态的100μm级催化剂颗粒表面、中心、流体之间的温差很小,但催化剂颗粒的径向温度表现为由表面向中心逐渐升高的分布,证明了甲烷化反应热升高了催化剂颗粒温度,建立了温度升高的催化剂颗粒与反应气氛之间的热传递平衡。模拟甲烷化反应速率与组分气体在催化剂颗粒内的分布,揭示了在加压和较高气速反应条件下,反应物向催化剂颗粒的扩散加快,催化剂颗粒的局部甲烷化反应受动力学控制,反应速率由中心向表面逐步减低。反之,常压与低气速条件使得催化剂颗粒的甲烷化反应受气体扩散控制,反应速率自表面向中心逐渐降低。(本文来源于《化工学报》期刊2019年08期)

王丽,胡万玲,张程,管勇,姜林秀[7](2019)在《凝结水对换热器空气侧热质传递影响的数值研究》一文中研究指出为了深入研究析湿工况下换热器空气侧热质传递与阻力特性,运用Fluent软件及其UDF自编程的方法对湿工况下翅片管换热器的翅片表面冷凝过程进行数值研究。研究表明,Nu数随入口相对湿度和Re数的增大而增大,f随入口相对湿度增大而增大,随Re增大而减小;且相较于实验值,Nu和f模拟值最大误差分别为23.95%和15.01%,最小误差分别为6.67%和7.06%。(本文来源于《节能》期刊2019年02期)

饶中浩,刘霞[8](2019)在《二级膨胀石墨/石蜡相变储能元件热质传递特性研究》一文中研究指出相较于单级相变热能存储系统,多级相变储能具有更快的储能效率。为进一步提高储能元件的热质传递速率,本文利用膨胀石墨对相变材料进行传热强化,组建了二级相变储能元件,并研究了Re数、进口温度等对储能元件传热效率的影响规律。结果表明,随着Re数增加,管道进出口温度差降低,但其吸收的热量随着Re数的增大而增大,当Re数为375.6时,流体释放的热量最多,比Re数为66.8时多了5.1%。除此之外,将进口温度从50℃增加至80℃,流体释放热量增加1.6倍。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年01期)

于秉琛[9](2018)在《气隙扩散式海水淡化热质传递特性研究》一文中研究指出地球上淡水资源匮乏,且空间分布不均。我国人口众多,淡水资源总量较少,人均淡水资源占有量仅为世界平均水平的1/4,是世界上人均水资源最少的13个国家之一。采用海水淡化技术从海水中分离淡水是解决淡水资源紧张问题最有效的方法。我国海水淡化技术的发展和应用较发达国家有一定差距,海水淡化的发展越来越受到人们的关注。本文介绍的气隙扩散式海水淡化方法是一种热法分离方法,该装置具有大的表面积、操作温度低,热源适应性好、金属耗材少、常压操作等优点,非常适合偏远山区和海岛地区应用,具有非常好的发展前景。本文对气隙扩散式海水淡化进行建模分析。首先通过质量和能量守恒建立数学模型,通过MATLAB模拟计算,分析该流程的热力性能,包括热料温度、冷料温度、流量、溶液浓度、气隙宽度和模型高度对淡水产量和造水比的影响,然后得到温度和热阻在高度方向的分布情况,最后比较蒸发器和冷凝器之间的热传导、热辐射和热对流情况。为了验证该流程对做功能力的利用情况,本文使用氯化钠水溶液模型对流程进行了?分析,以热料温度、冷凝温度、溶液浓度和气隙宽度对?效率做了灵敏度分析,然后计算流程中的外部热源、蒸发器、气隙和冷凝器的?损并做比较,最后分析操作条件的变化对气隙组件的?损的影响。使用Fluent软件通过添加UDF实现气隙中水蒸气扩散过程的数值模拟,得到气隙中的温度、压力、水蒸气浓度、速度和蒸发速率的分布,有利于对气隙内部的微观流动的准确认识。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-30)

万克记[10](2018)在《基于多孔介质热质传递的褐煤干燥动力学数值模拟》一文中研究指出以热风或水蒸汽为干燥介质的蒸发干燥脱水工艺仍然是目前褐煤干燥最为广泛的应用形式。通过对褐煤蒸发干燥过程动力学的系统研究,可以了解褐煤在干燥过程中的干燥行为,有助于实现对以节能降耗为目的的褐煤工业化干燥过程调控。本文以多孔介质热质传递理论为基础,通过褐煤水分赋存分类和物性特征研究,构建褐煤干燥过程动力模型,研究了褐煤干燥特性及其过程热湿迁移规律。褐煤水分赋存状态研究。基于低温结晶特征差异褐煤内部水分赋存可以分为自由水、束缚水和不冻水。小龙潭(XLT)和胜利(SL)褐煤的束缚水含量分别为0.179和0.193g/g干煤,不冻水含量分别为0.330和0.267g/g干煤。在干燥过程中,褐煤内部水分蒸发脱除满足先自由水后束缚水的顺序。通过褐煤对水蒸气吸附研究表明,褐煤属于吸湿性多孔介质范畴,煤水分同环境湿度间数学关系通过Henderson模型予以描述。褐煤水分同时可分为单分子层水、多分子层水和毛细凝聚水。XLT和SL褐煤单分子层水含量分别占不冻水含量的22.8%和28.2%。通过激光闪射法和微量热法两种测试手段相结合获取在干燥温度区间内褐煤固有热物性参数值及其随温度、水分含量及褐煤本体物理结构变化而产生的变化规律。在30-250~oC的温度区间内,褐煤热扩散系数为0.12-0.23 mm~2/s;在30-180~oC,褐煤比热为1.10-1.60 J/K/g。温度对褐煤热物性参数影响微弱,水分为比热和导热系数的主要影响因素。以此为基础上建立对褐煤比热容及导热系数在干燥过程中的数学表达。基于多孔介质热质传输理论,引入褐煤水分赋存、褐煤热物理参数等物性特征在干燥过程中的变化规律,构建了褐煤颗粒干燥动力学模型。为完善干燥动力学模型物理意义,模型构建从微观孔尺度出发建立热质传递方程及相间边界条件,之后利用体积平均理论构建表征体微元,将褐煤干燥孔尺度方程扩展到整个褐煤颗粒。采用控制容积法对控制方程(组)进行数学离散,将模型的计算转换为多变量非线性方程组求解的数学问题,进而通过MATLAB编程实现对模型求解。模型数值解同实验值吻合度较高,模型误差主要来源于干燥过程中褐煤颗粒裂隙的发育。通过对褐煤干燥动力学模型研究,可以获得褐煤在干燥过程中的包括热湿分布等在内的一系列实际试验过程难以测量获得的数据信息。分析了褐煤温度梯度、湿度梯度、水蒸气压力梯度和混合气体压力梯度在干燥中的变化规律。探究了温度因素和颗粒粒度因素对褐煤干燥速率影响作用机制,得出温度因素导致的干燥速率加快与湿度梯度关系较小,而是由温度梯度及由其导致的水蒸汽压力梯度所主导;减小颗粒直径缩短了水蒸气传质路径,延长了褐煤颗粒干燥第一降速阶段的持续时间,促进褐煤快速干燥。研究了褐煤颗粒群干燥行为及其动力学过程。采用非等温干燥研究方法,控制褐煤物料升温速率,研究其在升温过程中的干燥特性等。为避免由于褐煤热解造成的有机物质损失,褐煤干燥温度应在200℃范围内。对于整个升温过程而言,褐煤干燥过程涉及强、弱两种相互作用水分的脱除,干燥初期,褐煤处于弱相互作用水分脱除阶段,外部能量输入强度是褐煤干燥速率主要控制因素,即传热过程控制阶段;而到干燥后期,强相互作用水分开始被脱除,更高的外部能量输入有利于该部分水分的脱除,但是颗粒粒径成为该过程的主要控制因素,即传质过程控制阶段。褐煤等温干燥研究是通过搭建的热风干燥风洞试验平台以薄层干燥的方式进行的。随着干燥介质温度的升高,由褐煤颗粒粒径引起的干燥时间差异逐渐被削弱,温度成为干燥过程主要影响因素。修正Page模型(b)很好的描述了褐煤等温薄层干燥过程。褐煤在80-170℃干燥温度范围内的有效水分扩散系数分布在1.103×10~(-9)-8.937×10~(-9) m~2/s之间,且随着温度的升高而增加。以褐煤单颗粒干燥动力学研究为基础,将褐煤颗粒群沿高度方向分为一系列小的薄层微元,实现对微元体内褐煤颗粒干燥同颗粒群环境参数变化间的耦合,构建褐煤颗粒群对流干燥动力学模型,进而获得颗粒群对流干燥过程热湿分布规律。综上,本文以多孔介质热质传递理论为基础,从褐煤中水分赋存状态和干燥过程热物理特性变化出发,建立了具有典型褐煤特征的褐煤颗粒及颗粒群干燥动力学模型,模型的建立能够更加深入的理解褐煤在干燥过程中传热传质过程,为后续高效脱水过程构建提供了理论指导依据。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-06-01)

热质传递论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

概述了基于多孔介质热/质传递理论构建数学模型的原理与发展,从蒸发描述、参数测定及定解条件设定等方面分析了多孔介质数学模型开发与应用的关键问题及其研究进展,总结了多孔介质数学模型应用于流体—颗粒食品热处理的优势、挑战与发展前景。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热质传递论文参考文献

[1].张笑丹,袁竹林.微型雾化器热质传递规律的数值模拟研究[J].工业控制计算机.2019

[2].余冰妍,邓力,程芬,徐嘉,石宇.基于多孔介质热/质传递理论的流体—颗粒食品热处理数值模拟研究进展[J].食品与机械.2019

[3].周孝清,蓝智伟,何石泉,李峰.湿工况下圆形和椭圆形肋片管蒸发器热质传递特性研究[J].暖通空调.2019

[4].程永刚.微米级甲烷化催化剂颗粒热质传递行为与反应机制的研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2019

[5].胡晨辉.筛板式热水塔热质传递及固体颗粒对气泡运动的影响研究[D].华东理工大学.2019

[6].程永刚,刘姣,韩振南,石磊,许光文.输送床甲烷化催化剂颗粒的热质传递行为与反应机制[J].化工学报.2019

[7].王丽,胡万玲,张程,管勇,姜林秀.凝结水对换热器空气侧热质传递影响的数值研究[J].节能.2019

[8].饶中浩,刘霞.二级膨胀石墨/石蜡相变储能元件热质传递特性研究[J].工程热物理学报.2019

[9].于秉琛.气隙扩散式海水淡化热质传递特性研究[D].大连理工大学.2018

[10].万克记.基于多孔介质热质传递的褐煤干燥动力学数值模拟[D].中国矿业大学.2018

论文知识图

无限多级转轮式除湿过程对回风式循环引入虚拟热力过程后的闭...振荡热管模型示意图振荡热管一维模型温度测量值和预测值曲线含水率测量值和预测值曲线

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热质传递论文_张笑丹,袁竹林
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