Расчетно-экспериментальное исследование процессов во вращающихся сушильных установках бытового и промышленного назначения

• Автор: Хомченко, наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Современное состояние вопроса
1.2. Физическая картина процесса
1.3. Анализ методов расчета
1.4. Энергосбережение в сушильных установках
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНОЙ
СУШКИ ПРИ ОБТЕКАНИИ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ
2.1. Математическое описание процесса
2.2. Численный эксперимент
2.3. Результаты численного исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 3. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2 Результаты экспериментальных исследований и их обработка
3.3 Оценка погрешности измерений
3.4 Сравнение расчетных и экспериментальных данных, и их анализ
Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАСЧЁТ ЛОКАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК В ПАКЕТЕ
PHOENICS
4.1 Описание пакета PHOENICS
4.2 Математическая постановка задачи
4.3 Разностная аппроксимация дифференциальных уравнений переноса
4.4 Методика обработки вычислительного эксперимента
4.5 Результаты тестирования
4.6 Сравнение расчёта с экспериментом
Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАСЧЁТ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛОМАССООБМЕНА В
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ КАМЕРЕ
5.1 Исследование аэродинамики в барабане
5.2 Влияние изменения угла подачи теплоносителя
5.3 Расчёт совместного тепломасообмена в цилиндрической камере
5.4 Параметрическое исследование влияния начальных параметров в различных тепловых схемах
Выводы но главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложения
I Вывод Источниковых членов дифференциальных уравнений
II Описание программы расчёта теоретической модели
III Файл данных PHOENICS для расчёта плоского канала
IV Расчётные данные канала с симметричной пластиной
V Расчётные данные канала с несимметричной пластиной
VI Файл данных PHOENICS для расчёта вращающейся камеры
VII Описание программы SORPTION

Основные обозначения
х - продольная координата, м;
т - временная координата, с;
ъ - влагосодержание сушильного агента (воздуха);
2* - влагосодержание воздуха на входе, кг/ кг; и - скорость воздуха, м/с;
/) - коэффициент диффузии;
/3 - коэффициент массоотдачи, кг/ м2 с; р- плотность сушильного агента, кг/л/3 ;
V- кинематическая вязкость сушильного агента, м2/с;
ф - относительная влажность воздуха на поверхности испарения ;
у/- отношение молярных масс пара и неконденсирующегося газа, кг/кг;
Г - температура, К ;
Р - давление, Н/ м2;
В - барометрическое давление, Па;
IV- влагосодержание материала, кг/ кг;
IV* - начальное приведенное влагосодержание сушимого материала, кг/ кг;
/г„ - начало отсчета энтальпии пара, Дж/ кг К;
5; - плотность потока массы пара, кг/ м2 с;
Б2 - плотность потока тепла на поверхности испарения, Дж/ м 2 с;
Гу - изобарная массовая теплота парообразования;
Су - энергия десорбции влаги из материала, Дж/ кг;
М - характерное влагосодержание материала, отвечающее единичной степени заполнения;
к - константа, зависящая от теплоты сорбции и абсолютной температуры;
Н - высота канала, м;
Р - площадь проходного сечения, м2;
Ь - длина материала, м;
Ш - ширина канала, м;
О - расход сушильного аг ента, м3/ч;
А - площадь поверхности материала, м2;

- получение количественных данных полей температур и влагосодержания и кривых сушки ткани;
- расчет аэродинамики и теплообмена во вращающейся сушилке;
- предложения по энергосбережению в открытой и закрытой схемах подвода тепла в процессе сушки в установке с вращающейся камерой.
Конкретные задачи, которые, но нашему мнению, способствуют прогрессу при решении отмеченной выше проблемы сводятся к:
- адаптации математических моделей кинетики сушки, основанных на расчете интенсивности сушки во втором периоде за счет десорбции влаги, к периодическим процессам сушки в барабанной сушилке;
- выявлению физических возможностей снижения неравномерности сушки при учете локальных аэродинамических характеристик;
- количественная оценка влияния режимно- конструктивных параметров на энергосберегающий эффект.