Энерго- и ресурсосбережение путем направленного воздействия на неравномерность теплогидродинамического режима при сушке дисперсных и диспергированных материалов

• Автор: Шувалов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил

Содержание
Содержание

Основные обозначения

Введение
Глава 1. Обзор работ но проблеме неравномерности тепломассообмена и методам расчета кинетики

1.1. Математические модели и методы расчета кинетики сушки дисперсных материалов

1.2. Проблема неравномерности тепломассобмена

1.3. Обзор математических моделей сушки капель растворов

1.3.1. Общие особенности протекания сушки растворов

1.3.2. Особенности математического моделирования сушки диспергированных растворов.

1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. Создание математических моделей сушки дисперсных и диспергированных материалов
2.1. Математ ическая модель сушки дисперсных твердых материалов.
2.1.1. Математическая модель локальной интенсивности тепломассообмена при испарении и конденсации в атмосфере парогазовой смеси
2.1.2. Сорбционные механизмы сушки.
2.1.3. Математическое описание процесса сушки п перекрестноточной сушильной установке.
2.1.4. Особенности моделирования сушки во взвешенном слое.
2.1.5. Адекватность математической модели
2.2. Математическая модель сушки диспергированных жидких растворов.
2.2.1. Особенности аэродинамики и движения капель в камерах распылительных сушильных установок
2.2.2. Модель сушки одиночной капли
2.2.3. Адекватность разработанной математической модели
2.3. Выводы по главе 2
Глава 3. Особенности численного алгоритма и структура
разработанного программного обеспечения
3.1. Общая характеристика программного обеспечения, положенного в основу численных экспериментов
3.2. Интегрирование системы дифференциальных уравнений.
3.3. Структура программного обеспечения.
3.4. Выводы по главе 3
Глава 4. Численные исследования.
4.1. Численные исследования влияния внешних неравномерных профилен параметров газа и материала на процесс
сушки дисперсных твердых материалов
4.1.1. Численные исследования влияния неравномерною профиля плотности потока массы сушильного агента на входе в сушильную установку
4.1.2. Численные исследования влияния неравномерного профиля температуры сушильного агента на входе в сушильную установку.
4.1.3. Численные исследования влияния неравномерных профилей плотности потока массы и температуры материала на входе в сушильную установку.
4.1.4. Численные исследования влияния неравномерных профилей плотности потока массы и температуры сушильного агента на входе в сушильную установку со взвешенным слоем
4.2. Численные исследования влияния внешних неравномерных профилей параметров газа в распылительных сушильных установках
4.3. Выводы к главе 4.
Глава 5. Опенка потенциала энерго и ресурсосбережения
в условиях неравномерного тепломассообмена. 1
5.1. Существующие методы оценки потенциала энергосбережения.
5.2. Методика оценки потенциала энерго и ресурсосбережения в установках для сушки дисперсных твердых материалов и диспергированных жидких растворов
5.3. Выводы по главе 5
Заключение н выводы
Литература


Введение двусторонней кинетической функции уменьшает время работы программного продукта, что позволяет его использовать в системах автоматического управления сушильными установками. Практическая ценность работы. Созданы две прикладные программы, моделирующие процесс сушки дисперсных твердых и диспергированных жидких материалов. Программные продукты разработаны на основе современных программ ных средств среда объектноориентированного программирования и представляют собой готовые гтс1ояприложения. Программный продукт, моделирующий процесс сушки дисперсных твердых материалов, позволяет рассматривать широкий класс сушимых материалов. Универсальность программного продукта позволяет использовать его, как при исследовании сушки в плотном слое, гак и при исследовании процесса сушки во взвешенном слое. Кроме того. Существует возможность использовать программный продукт не только для конструктивного, но и поверочного расчета сушильной установки. Программный продукт, моделирующий процесс сушки диспергированных твердых растворов, позволяет исследовать процесс сушки при различных схемах движения рабочих сред, при этом учитывать полидисперсность факела распыла и неравномерность параметров воздуха на входе в сушильную установку. Результаты работы дают возможность поиска оптимальных размеров рабочей камеры. Программа позволяет исследовать также процесс испарения чистой жидкости, что актуально для таких тспломассообменных аппаратов как скрубберы, оросительные камеры кондиционеров и т. Наряду с инженернотехническим применением, на протяжении двух лет разработанные программные продукты используются на кафедре ТМПУ МЭИ ТУ в качестве лабораторного практикума при изучении курсов Расчет и проектирование сушильных установок, Энергосбережение в теплотехнологических системах и Энергосбережение в промышленной теплознергетике студентами старших курсов специальности промышленная теплоэнергетика. Апробация работы. Международных научнотехнических конференциях студентов и аспирантов. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика, Москва г. Первой Всероссийской школсссминаре молодых ученых и специалистов. Международной научнопрактической конференции СЭТТ, Москва, г. Публикации. Научные положения, выводы и рекомендации изложены в опубликованных работах. Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Общий объем составляет 3 страницы включая рисунки и таблицы, в том числе 8 страниц приложения. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю. О. I. Данилову за терпение и профессиональное руководство диссертационной работой, заведующему кафедрой ТМПУ МЭИ ТУ профессору, д. Ю. М. С. И. Коновальцеву за неоценимую и бескорыстную помощь, оказанную им автору, а также профессору, д. Э. Д. Сергиевскому, доценту, к. А. 1. Гаряеву, профессору, к. I. Бфимову и всему коллективу кафедры I1У МЭИ ГУ за конструктивные замечания и советы по теме диссертации. Глава 1. Обзор работ но проблеме неравномерности тепломассообмена и методам расчета кинетики сушки. В главе приведен литературный обзор работ, посвященных существующим методикам расчета кинетики сушки дисперсных и диспергированных материалов, а также работ, касающихся проблемы неравномерности тепломассообмена. На основании материала главы формируется постановка задачи исследования. Математические модели и методы расчета кинетики сушки дисперсных материалов. Широкий диапазон типов влажных материалов разнообразных по виду, структу рномеханическим свойствам, формам связи влаги с материалом, теплотехнологии их получения и переработки, подвергаемых термическому обезвоживанию. К числу наиболее распространенных материалов, подвергающихся тепловой сушке, относятся дисперсные материалы. При взаимодействии газа и дисперсного материала теоретически возможны три случая состояния фильтруемый плотный слой, взвешенный падающий, исевдоожиженный, аэрофонтанный слой, пневмотранспорт частиц. При этом плотный слой может быть неподвижным, движущимся или механически перемешиваемым. Для организации процесса сушки с вышеупомянутыми условиями в промышленности широко используются ленточные, шахтные, камерные и т.