【摘 要】
：
我国工业领域中高温固体物料蕴藏着巨大的余热,若这些能量能够有效地利用对降低能耗、提高能源利用率具有积极推动作用。在高温固体物料余热回收过程中,由于固体物料具有形状不规则、表面粗糙、流动性差的特点,导致颗粒之间的相互摩擦与挤压碰撞会产生空穴,空穴的存在增加了颗粒堆的传热热阻,降低了余热回收效率。与此同时,由于颗粒的不规则运动,空穴随之出现不规则变化,空穴的数量具有不确定性,位置具有随机性,形状具有不
论文部分内容阅读
我国工业领域中高温固体物料蕴藏着巨大的余热,若这些能量能够有效地利用对降低能耗、提高能源利用率具有积极推动作用。在高温固体物料余热回收过程中,由于固体物料具有形状不规则、表面粗糙、流动性差的特点,导致颗粒之间的相互摩擦与挤压碰撞会产生空穴,空穴的存在增加了颗粒堆的传热热阻,降低了余热回收效率。与此同时,由于颗粒的不规则运动,空穴随之出现不规则变化,空穴的数量具有不确定性,位置具有随机性,形状具有不规则性,这增加了高温固体颗粒传热研究的难度。本文基于一次换热的余热回收方法,以存在单缺位空穴的颗粒堆为研究对象,利用Fluent软件对颗粒堆传热特性进行了数值模拟研究。文章建立了简单立方堆积下存在单缺位空穴的颗粒堆传热模型,并对所建传热模型进行了独立性验证,利用自行搭建的颗粒堆传热实验台对传热模型进行了可用性验证。计算并分析了单缺位空穴的存在对其周围颗粒层传热的影响机制,系统地研究了颗粒特性参数(导热系数、粒径)及颗粒堆特性参数(颗粒堆温度梯度、颗粒间接触面积系数)对存在单缺位空穴颗粒堆温度场等传热特性的影响规律,主要研究成果如下:(1)通过计算并分析基本工况发现:缺位空穴的存在使颗粒堆传热性能降低,并且距离缺位空穴位置越近,颗粒层温度场和热量场波动变化越明显;缺位空穴周围的热量传递方式主要包括:垂直于主热流方向(沿X传热方向)的固/固导热、平行于主热流方向(沿Y传热方向)的固/固导热、通过气/固接触面的气/固导热及辐射传热,其中沿Y传热方向的固/固导热为主导传热方式;缺位空穴存在时,相较于无缺位空穴工况,壁面总传热量减小0.63%,壁面固相传热贡献度增加0.0006%,颗粒堆整体表观热阻增加0.71%;X方向上,缺位空穴对其左、右两侧的传热影响区域相等,均为1.79倍粒径,Y方向上,缺位空穴对其上游的传热影响区域为4.03倍粒径,对其下游的传热影响区域为3.81倍粒径。(2)随着缺位空穴的位置由冷壁面向热壁面移动,缺位空穴的传热影响区域随着缺位空穴一起移动;颗粒堆与热壁面间总传热量呈现先减小后不变最后增加的变化趋势,壁面固相传热贡献度不变,颗粒堆表观热阻呈现先增加后不变最后减小的变化趋势。在缺位空穴中心距离冷壁面2.81倍粒径的范围内,缺位空穴的存在会对颗粒堆同冷壁面的传热产生影响,在缺位空穴中心距离热壁面2.94倍粒径的范围内,缺位空穴的存在会对颗粒堆同热壁面的传热产生影响。(3)随着固相颗粒的导热系数由0.5 W/(m·K)增至50 W/(m·K),颗粒堆与热壁面间总传热量由0.43W增至36.95W,壁面固相传热贡献度由72.24%增至99.53%,颗粒堆整体表观热阻由863.58℃/W降至10.15℃/W。缺位空穴在X方向的传热影响区域由0.61倍粒径增至1.82倍粒径,在空穴位置的上游传热影响区域由1.61倍粒径增至3.91倍粒径,在空穴位置的下游传热影响区域由1.69倍粒径增至3.93倍粒径。(4)随着固相颗粒粒径由5.36mm增至23.04mm,颗粒堆与热壁面间总传热量由11W增至47.37W,壁面固相传热贡献度由99.41%降至99.37%,颗粒堆整体表观热阻由34.08℃/W降至7.92℃/W。缺位空穴在X方向的传热影响区域由1.81倍粒径降至1.79倍粒径,在空穴位置的上游传热影响区域由4.06倍粒径降至4.01倍粒径,在空穴位置的下游传热影响区域由3.84倍粒径降至3.79倍粒径。(5)随着颗粒堆温度梯度由175℃增至975℃,颗粒堆与热壁面间总传热量由16.28W增至70.78W,壁面固相传热贡献度由99.63%降至97.91%,颗粒堆整体表观热阻由10.75℃/W增至13.78℃/W。缺位空穴在X方向的传热影响区域由1.83倍粒径降至1.71倍粒径,在空穴位置的上游传热影响区域由3.94倍粒径增至4.16倍粒径,在空穴位置的下游传热影响区域由3.94倍粒径降至3.48倍粒径。(6)随着颗粒间接触面积系数由0.062增至0.234,颗粒堆与热壁面间总传热量由27.76W增至39.83W,壁面固相传热贡献度由98.94%增至99.69%,颗粒堆整体表观热阻由13.51℃/W降至9.41℃/W。缺位空穴在X方向的传热影响区域由1.81倍粒径降至1.75倍粒径,在空穴位置的上游传热影响区域由4.09倍粒径降至3.95倍粒径,在空穴位置的下游传热影响区域由3.86倍粒径降至3.67倍粒径。
其他文献
气体检测技术在工业与生活中都发挥着重要作用,声学气体检测方法相比于现有的光吸收谱、电化学等气体检测方法有价格、实时、耐久等优势,已成为新一代气体传感领域的研究热点。深度学习方法能弥补从声谱到气体成分理论推导上的不足,加速声学弛豫气体传感技术的实际用。本文首先分析基于声弛豫理论的气体声谱重建算法,通过仿真得到气体声吸收谱和声速谱,利用声谱分析声弛豫气体检测的正确性。参考现有相关理论和案例设计适用于声
磷是引起水体富营养化元素之一,其在生物圈层中属于沉积型循环,为不可再生的紧缺资源。固载型纳米无机金属氧化物是继无机纳米吸附剂之后的一类新型聚磷纳米复合吸附剂,解决了含磷废水修复中无机粉末吸附剂固液分离难、机械强度差、易流失等诸多难题,但其传统再生方法(如化学再生、物理再生等)仍存在二次污染、成本高等诸多弊端。水体中磷是单胞藻必要营养元素,单胞藻是饵料生物,并是生物质能源,且繁殖迅速。用单胞藻对该类
2021年2月19日,浙江省人大常委会召开全省人大数字化改革工作推进会,要求构建多系统运行、多网络链接、多路径互通的人大数据平台,推进人大数据资源跨部门、跨层级、跨地区共
自然语言理解是人工智能领域的一大研究热点,以此为核心的各种人机对话系统也是层出不穷。目前,对话系统在智能交通系统及自动驾驶中的应用较少,这在未来将会是一个不错的发展方向,能够使得车辆等系列机械产品的应用面更加广阔,是人工智能与机械制造相融合的产物,将更好地满足机械产品应用的市场需求。本文对对话系统中的省略恢复问题进行了重点研究,提出了基于领域的实景对话省略歧义处理模型,并实现了该模型的原型系统,最
行政诉讼判决是行政诉讼法制度的核心,行政诉讼法律条文均是围绕能否作出公正、合法和合理的判决进行规定的。行政协议案件判决方式作为行政诉讼判决制度的组成部分,其完善与否将影响法官对行政协议案件的审判,关系到行政协议纠纷的解决,甚至会导致无法实现行政诉讼法解决行政争议的立法目的。现行《行政诉讼法》虽将因行政协议引发的争议纳入行政诉讼的范畴,但人民法院在审理行政协议案件时仍面临实体法缺失的问题。《关于审理
《不详之书》的翻译是笔者经由互联网平台着手参与的一项团队翻译项目。项目内容是对美国作家南希·福斯特(Nancy Foster)所作的小说《不详之书》整本书进行英译汉。该翻译项目结束后,笔者对这次的翻译项目进行了回顾和总结,结合该小说的文本风格和受众人群等影响因素,从词汇翻译、语句翻译和语篇翻译三方面来对本翻译项目进行总结和整理,探讨翻译过程中遇到的难点和对应的解决方法。通过对整个翻译项目的反思,笔
多相感应推进电机作为舰船推进系统的核心装置之一,具有可靠性高、功率密度高、转矩脉动小等优点。对于多套多相绕组构成的多相感应电机,当推进系统出现故障或低速航行时,电机可切出一套或多套绕组,在对称缺相状态下减额运行。本文以三套三相绕组构成的九相感应电机作为研究对象,针对电机对称缺相运行工况,在重新计算定、转子参数的基础上,建立对称缺相运行时的T型等效电路,结合螺旋桨负载机械特性,计算了九相感应电机对称
2019年10月26日,第十三届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议表决通过《中华人民共和国密码法》。这项法律的通过表明了国家对于网络信息安全的重视以及密码学技术的肯定。而作为与密码学同属于信息安全体系的另一个分支,信息隐藏技术也得到了大量学者专家的关注和研究,并在此之后将得到蓬勃的发展。信息隐藏技术从宏观上可以分为两大类——嵌入式信息隐藏和无载体信息隐藏。但嵌入式信息隐藏技术本身需要对载体进行
异步电机(IMs-Induction Motors)由于具有结构简单、体积小、维护方便等优点,在调速、传动等多种情景中被广泛使用。但是由于电机参数时变、强耦合、非线性输入等限制的存在,使异步电机的精确控制成为一个非常具有挑战性的课题。尽管学术界和产业界提出了很多针对异步电机的控制策略,但是这些控制策略很少考虑到随机扰动问题。随机扰动通常被认为是异步电机调速系统的不稳定因素来源之一,例如系统电压具有
云计算环境下资源分布的特殊性及信息共享的必要性,决定了我们需要一种安全的访问控制机制,以解决分布式环境下多个安全域之间信息共享以及云用户和云资源适应性动态变化的需求。云计算环境下,存在着多租户跨域访问云资源的安全访问控制问题,不同的云访问域具有不同的访问控制策略,如何实现域间访问策略的相互认同及跨域访问策略的合成,已经成为云安全领域研究的主要问题之一。为了提出一种适合云计算环境下的访问控制策略合成