用于干燥软木的湿空气和过热蒸汽的外部传热

用于干燥软木的湿空气和过热蒸汽的外部传热

一、External Heat Transfer in Moist Air and Superheated Steam for Softwood Drying(论文文献综述)

戴宇泽[1](2021)在《热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法》文中提出热带海洋大气具有高温、高湿、高盐雾的特点,一方面影响海岛和船只的居住舒适度,另一方面更会加剧设备及材料的腐蚀。此外,海岛的交通限制使得能源和资源变得尤为宝贵,依靠电力和耗材的传统新风处理技术变得不再经济。基于上述情况,本文从低品位余热利用的角度出发,以空气除湿脱盐一体化为重点研究对象,从空气除湿脱盐一体化机理与方法、关键过程的实验验证、原理样机的设计与测试、基于一体化技术的系统集成与技术验证四个层面,开展低温热驱动空气除湿脱盐一体化机理与实验研究。本文从溶液除湿与湿式盐雾分离的协同作用机制,以及基于同离子效应的混合工质相变分离特性出发,提出了热驱动空气除湿脱盐一体化思路,并对其中水—盐雾一体化吸收过程以及工质再生过程的原理进行了分析讨论。随后本文从系统功能性与综合性能的角度,根据对应的工质物性进行性能分析,给出不同性能指标的权重以及工质的得分情况,最终筛选出LiCl水溶液为空气除湿脱盐一体化流程的优选工质。在一体化机理的指导下,本文进一步提出热驱动空气除湿脱盐一体化方法,并建立由除湿脱盐过程、水分离过程、盐分离过程和水盐平衡过程构成的典型热驱动空气除湿脱盐一体化流程及相应的稳态热力学模型,分别探究了系统在典型工况下的性能、操作参数(除湿脱盐溶液温度、浓度和流量)对热质交换过程的影响,以及关键设计参数(浓溶液流量、稀溶液流量、浓—稀溶液浓度差和结晶温度)对于系统性能的影响,发现盐分离过程最大运行周期取决于结晶温度,其平均能耗比系统热功耗低两个数量级,可基本忽略不计。为进一步验证除湿脱盐过程的可行性并探究其性能,本文设计并搭建了吸收式除湿脱盐机理试验平台并开展实验研究,验证了除湿脱盐一体化技术路线的可行性。为方便获得大气含盐量,本文提出了基于电导率测量的大气盐雾浓度测量方法,并通过实验验证了该方法的可行性。初步实验结果表明,在无外部冷源引入的条件下,除湿协同的空气综合脱盐率可达到82.3%。此外,本文通过小型实验验证了上文提出的关键功能性过程(盐分离过程)的可行性。自此,本文实现了空气除湿脱盐一体化流程全链条的技术验证,为样机的研制和技术验证系统的设计提供了技术保障。在一体化机理与方法的指导下,本文开展空气除湿脱盐一体化原理样机研制工作。针对用户实际需求进行样机流程与热力学参数设计,以及部件与整体的结构与工艺设计;设计并搭建了海洋大气拟系统、除湿脱盐一体化原理样机、冷热源系统以及集控测量与数据采集系统四部分组成的测试平台,对样机的关键过程性能、整体热力学性能、参数调控以及连续运行稳定性等方面开展测试工作。结果表明样机的送风参数随新风参数变化较小,控制系统稳定性得到了验证;新风温度、相对湿度和送风温度能够对样机的能效产生一定的影响却并不显着;样机的总盐雾脱除效率达到73.6%,盐分离模块基本功能能够顺利实现,分离晶体中LiCl含量较低,说明盐分离过程的溶液损失较少,分离效果显着。基于热驱动空气除湿脱盐一体化技术,本文对一体化方法的系统集成进行了研究。本文提出了一种低温热驱动的多功能空气处理系统,该系统通过对低品位热源的深度利用,实现了对空气的降温、除湿和脱盐协同处理;并从系统性能、参数敏感性、系统经济性等角度对系统特性进行评价,为技术验证系统的设计提供指导思路。在此基础上,本文面向某热带海洋气候的海岛环境内的一工业建筑,设计了电—冷—除湿联供系统,总制冷量为333.7 kW,一次能源利用率可达到74.7%,所提供的能源产品满足用户的实际需求。本文基于模拟结果对系统主体设备进行选型,设计并搭建了余热制冷—除湿—脱盐测试系统,在海洋大气环境下对系统中主体设备的实际性能以及设备联合运行稳定性进行了测试。结果表明,该系统主体设备的稳态和动态性能,以及设备联合运行稳定性均达到设计指标要求,系统实现了基于空气除湿脱盐一体化方法的热驱动制冷—除湿—脱盐技术验证。

王教领[2](2021)在《特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化》文中研究表明特色果蔬干燥是其储藏与后续加工的重要工序,但存在效率低、能耗大和品相差等问题,转轮干燥可以实现果蔬低温高效干燥,但再生耗能高、热风循环不合理等难题制约了产业化应用。本文围绕上述问题,开展特色果蔬转轮热泵联合干燥技术研究,建立低湿驱动低温干燥模式,优化联合干燥系统,探究转轮与热泵除湿特性,探明临界除湿机理,解决分级冷凝节能再生技术,开展果蔬除湿干燥试验,建立优化干燥工艺,实现特色果蔬节能、高效与优质干燥。主要研究内容如下:(1)针对转轮除湿能耗高等问题,开展转轮热泵联合干燥系统参数匹配与流场均布研究。通过单次干燥产量与干燥时间确定热泵循环主要参数,并在此基础上确定转轮主要参数,制定优化联合除湿干燥控制系统。开展箱体底板高度与缓坡角度对干燥介质分布、流速及压力影响,探明6°最优倾角;针对进口风道盲区,建立等分缓坡风道,各处风量约为0.8m/s,实现风量的均布。(2)为了进一步实现系统的高效匹配,同时为优化干燥工艺提供理论参考,分别建立热泵与转轮除湿预测模型并探明除湿特性。利用转轮吸附特性及COMSOL软件建立转轮除湿模型,探讨了除湿进风状态等对除湿量及出风温度的影响,明确最佳转速(12r/h)和进风速度(2.5m/s)。通过压缩机10系数,分析了基准频率下的制热量、制冷量与蒸发、冷凝温度的变化关系,根据“零频率”方法建立了变频压缩机模型,通过插值验证表明制冷剂流量误差小于0.9%,输入功率误差小于3%,可用于压缩机输出参数的预测。(3)围绕转轮热泵联合干燥对空气能及余热高效利用问题,开展了联合系统临界除湿机理研究,探明了新风与回风的适宜焓值转换方法。开展热泵与转轮联合除湿过程分析,探明干燥介质对除湿效率的影响机制。利用转轮除湿热效率、绝热干燥效率评价等指标,研究蒸发除湿状态与转轮除湿效果的关系,探明了临界转换机理。开展了杏鲍菇基于转轮热泵联合干燥试验,建立了除湿能耗比与转换点相对湿度等参数间的数学关系模型,探明了转换点相对湿度对除湿能耗比的影响机制,进一步验证了临界除湿的有效性。转换点相对湿度为44%时,干品杏鲍菇SPC 0.679k W·h/kg,与预测值的绝对误差小于3个百分点。(4)基于转轮再生能耗高问题,开展压缩机排气分级冷凝再生技术研究,实现能量的高效匹配。分析分级冷凝制冷剂循环过程,构建制冷剂与空气侧模型,探究影响再生效果的主要因素。开展纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验,表明分级冷凝模式节能29.5%。建立再生进风温度、风速及蒸发进风温度与再生加热温度、再生冷凝量等指标间的响应面试验,表明蒸发进风温度34℃,再生进风温度32℃,风量90%为最优工艺,在室温条件下提高蒸发温度与再生进风温度有利于提升分级冷凝再生效果。(5)为了进一步探究转轮热泵联合干燥优势,开展热泵、热泵冻融和转轮热泵联合干燥试验研究,建立优化干燥工艺。结果表明,香菇干燥,转轮热泵联合干燥速率最快(6h),且品质最优;针对澳洲坚果采用全程45℃以下的低温,可36h将澳洲坚果干燥到1.5%安全水分,过氧化值(0.001g/100g)与酸价值(0.37mg/g)远低于国家标准。

颜志伟[3](2021)在《热泵污泥干燥系统运行及结构参数的模拟优化研究》文中指出随着城镇化与工业化的飞速发展,污水污泥的产量激增,对其进行合理化处置已成为当前急需完成的关键任务。为了实现污泥无害化以及资源化处理,需要先对其进行干燥处理以便其减量化。相比于传统的干燥技术,热泵污泥干燥因其低能耗、安全性高以及不受外界环境影响等特点成为当下的研究热点。影响热泵污泥干燥的主要因素有干燥介质的温湿度、流速以及污泥厚度等,目前的研究主要以实验研究为主,缺少结构及运行参数对系统整体性能影响机理的研究。因此本文采用实验研究与理论建模相结合的方式,对热泵污泥干燥系统的运行参数以及结构参数进行优化分析,以确定系统最佳运行工况下的参数。首先,搭建了热泵污泥干燥性能实验平台,研究关键部件进出口温湿度、风量、系统功耗、析水量等参数随干燥时间的变化关系,为后续理论模型验证提供依据。其次,本文基于能量守恒定律与质量守恒定律,并依据热泵污泥干燥系统运行机理,建立了制冷剂循环与空气循环相耦合的热泵污泥干燥系统稳态模型。其中,采用分布参数法建立冷凝器、蒸发器以及干燥箱的模型,以反映三者内部复杂的相变或是传热传质过程;对制冷剂和空气的流动状态进行合理简化,以提高模型的准确性和计算精度;引入制热系数(COP),析水速率(DR)以及能耗比(SPC)三个性能参数综合评价系统性能。结合实验所测得DR和SPC与其对应的模拟结果相比较,发现模型的拟合度很高,此二者的平均误差皆不超过4%。最后,基于已验证的理论模型,本文采用单一变量法,通过改变运行参数以及结构参数得到不同运行工况下系统的性能参数,并分析运行参数以及结构参数对上述三个性能参数的影响。结果表明,DR随风量、翅片间距以及横向管排数的增加而增加,随纵向管排数的增加而降低;COP随风量以及横向管排数的增加而降低,随翅片间距以及纵向管排数的增加而增加;SPC随风量以及纵向管排数的增加而增加,随翅片间距以及横向管排数的增加而降低。基于上述的敏感性分析,当翅片间距设定为3.85 mm,蒸发器和冷凝器横向管排数分别设定为18与14,纵向管排数分别设定为12与9时,热泵污泥干燥系统处于最佳的运行性能和干燥效果,此时所对应的风量为3300 m3/h。

燕光龙[4](2021)在《空调除湿系统性能比较及热力学分析》文中研究表明针对空气调节的空气除湿系统,由于多样性以及与环境的适用性品类众多及组合方式复杂,导致应用起来难度很大。分析可知空调除湿系统性能的影响主要涉及除湿器,换热器和再生器三部分,尤其是再生器部分可以降低能耗和高效除湿,对空调除湿系统的运行产生重要作用。许多专家学者对于这三方面影响因素做了很多的研究,但是都集中于除湿剂的选择和改性、换热器外形的构造和再生器高温热源的应用,缺乏过程中热力学机制的解释和对低温热源的利用。本文试图在众多除湿器中比较并做出优选;在此基础上对再生过程进行热力学分析,明确再生热力学含义;最后通过优化再生过程,提高整个除湿系统效率。首先,通过对几种设备的除湿性能进行了在经济性、复杂性、储能、维修花费和占地面积等方面的比较,列表明确了各种除湿设备的优缺点,为不同除湿环境下除湿设备的选择提供了工程的指导。其次,从相位关系入手,用热力学分析对空调除湿系统起着举足轻重作用的再生环节,具体内容是固体除湿剂的热风再生和微波再生以及液体除湿剂加热液体再生和加热空气再生过程中传热传质的相互促进或抑制的机理,揭示湿量逆迁移和热量逆迁移的热力学原理,深刻剖析再生过程所蕴含的热力学机制,为下一步优化做了准备。最后,运用FLUENT软件对液体除湿剂再生器进行数值模拟,通过模拟不同入口空气风量、不同入口溶液浓度、温度、流量,通过观察再生器内温度分布云图情况以便为提高再生器的再生效率提供工程指导,对影响再生器再生效率的因素做了验证,为提高再生器效率提供支持。

王宇凡[5](2021)在《基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着国内林果产业规模的日益增长,研发一种合理有效的林果干燥技术已成为目前林果干燥产业的主要需求。在林果干燥处理过程中,引入太阳能等可再生能源对干燥系统供能已经是行业内较为认可的技术手段,但太阳能资源的利用受天气与地域的影响目前存在供能不稳定的问题。太阳能与热泵联合干燥供能技术作为一种新兴干燥技术能够有效解决太阳能供能不稳定的问题。目前太阳能与热泵联合干燥供能系统的结构较为单一,对于不同的干燥工况而言使用同一种运行模式会导致系统与干燥实际工况不匹配,造成系统的热效率降低。为了解决这个问题,本文从能源高效利用技术和林果干燥实际需求的角度出发,提出了一种多模式的太阳能-热泵联合干燥系统,采用理论分析、数值模拟、试验研究互相结合的手段,研制了设备样机,构建了系统仿真模型,开展了对应的模拟、试验和优化研究。本文的主要研究工作和结论如下:1)以油茶籽为主要研究对象,进行了干燥特性分析和基本物理参数的测定。首先,从实际工艺要求出发,结合太阳能-热泵联合干燥系统的工作原理与运行特性,对太阳能-热泵联合干燥系统进行理论设计计算。主要包括:基于压缩机的制热量和干燥物料的湿负荷之间的匹配、系统运行中系统内干燥介质状态参数的选取,然后对太阳能-热泵干燥系统的主要部件进行相关设计和选型计算。完成干燥系统样机结构设计并搭建样机完成调试,为后期的试验奠定了基础。2)根据试验样机的设计方案与设备选型,建立包括热泵机组模型、干燥物料模型在内的热泵干燥系统中各部件的仿真模型。对试验样机采集到的实际数据与热泵仿真模型输出的模拟结果进行对比验证。验证结果表明:热泵仿真模型的模拟结果与实际数据的偏差均在5%~10%之间。3)基于TRNSYS软件对热泵干燥系统进行系统模拟仿真,并分析了系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律,得到了适用于油茶籽干燥的热泵干燥系统节能运行模式与控制规律。模拟结果表明,设定干燥温度为50℃、干燥质量为100kg的油茶籽时,由分体式、半开式、闭式三种模式组合的系统节能运行模式的总耗电量比能耗最低的单一系统运行模式降低了 15%。4)基于TRNSYS软件对太阳能-热泵联合干燥系统进行系统模拟仿真,基于热泵干燥节能运行模式,分析了在系统中增加太阳能集热器后系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律。模拟结果表明,在设定干燥温度为50℃、干燥同一批次质量为100kg油茶籽、太阳能集热器面积与热泵串联供能且集热面积取6m2的情况下,使用太阳能热泵联合干燥系统的总耗电量比热泵干燥系统降低了 20%。

柴豪杰[6](2020)在《樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究》文中提出由于木结构建筑具有天然、低碳环保、环境调控等诸多优点,因此备受人们青睐,需求逐年递增,对用于木结构的大断面构造材的需求相应增大。对这些木材进行高效、高品质干燥已成为迫切需要解决的关键问题。诸多干燥技术中,高频真空干燥技术结合了高频干燥与负压干燥的优点,是这些木材理想的干燥方式。然而,木材高频加热过程中温度分布均匀性差,若操作不当会使其加剧,严重影响干燥质量和效能;高频真空干燥过程中,木材含水率、应变等无法实时在线检测,制约着干燥理论研究的深入和干燥技术研究的发展;此外,需要研究木材适宜的预处理技术,以改善其渗透性、有效抑制干燥开裂、提高高频真空干燥质量和效能。鉴于此,本文以适用于木结构建筑立柱的端面120mm×120mm樟子松(Pinus sylvestris Var.Mongolica Litv.)小径木含髓心方材为试材,以解决上述问题为目标,建立、求解及验证高频真空干燥过程中的传热传质模型,在此基础上对高频加热均匀性改进措施进行探讨、以提升高频加热效能,实现高频真空干燥过程中木材含水率分布变化预测及干燥应变检测,以优化并可靠实施干燥工艺、提升干燥效能;对试材进行干燥前的热湿预处理,以改善渗透性、抑制干燥表裂、提升干燥效能。不仅对优化干燥工艺、提高干燥品质、提升干燥效能意义重大,而且能为干燥过程精准自动控制提供依据。本论文的主要研究内容与结论如下:(1)高频加热干燥相关模型建立求解常用的木材热学、介电性能等参数的检测及含水率和温度对其影响规律解析。对樟子松不同含水率、不同温度下的导热系数,及不同纹理方向、不同含水率下的介电性能参数进行检测,分析含水率、温度及纹理方向对樟子松导热、介电性能的影响。结果表明:导热系数随温度升高、含水率的增大而增大。介电常数随含水率的增大而增大,其中纤维饱和点之下呈指数关系,纤维饱和点之上呈线性关系。分别得到精度较高的导热系数、介电常数关于含水率、温度的回归方程。导热系数计算值与实验值的相关系数为93%;介电常数各回归方程的计算值与实验值的相关系数分别为99.1%、99.5%、99.8%,符合程度良好。(2)高频加热过程中木材内部传热模型及加热均匀性改进研究。利用有限元法建立相关模型,并进行求解、验证及分析;在此基础上,改变模型中极板间距、供电极板面积、介电常数、加热时间、材堆长度和宽度等参数,求解分析各参数对材堆高频加热均匀性的影响;最后提出木材高频加热均匀性改进方案并验证改进效果。结果表明:①模拟与实测温度的均方根误差(RMSE)值的变化范围为0.0074-0.074;对比模拟与实测加热速率的误差分析,干燥前期和后期精度较高,误差在2%-4%之间,在纤维饱和点附近误差为21.8%;整体上模型精度良好,可以很好地预测高频加热过程中木材温度分布变化。②材堆温度分布,在厚度方向上,呈现中心层温度(62℃-70℃)最高,上、下表层温度(50℃-56℃、50℃-55℃)最低;在长度方向上,中心温度(53.5℃-65.4℃)低于两端温度(50.7℃-68.6℃);在材堆与接地极板间放置一层已干燥的一定厚度薄板,且木材、干薄板、极板间不留间隙;极板面积与材堆水平截面积相同相适、高频连续加热时间控制在5min-15min之间,加热均匀性最佳。③高频加热均匀性改进后,供电与接地极板间的电磁场分布均匀性、材堆加热均匀性都明显提高,试材中心位置与长度、宽度、厚度方向的温差分别缩小7.6℃、1.7℃、3.4℃,温度分布更加均匀,加热效果更为理想。(3)高频真空干燥过程中木材传质模型研究。基于BP(Back Propagation)神经网络算法,利用实时在线测量的数据构建模型,把干燥时间、测点位置和木材内部温度、水蒸气压力作为BP神经网络模型的输入量,预测干燥过程中木材含水率的变化。结果表明:模型结构为4-6-1(输入层-隐含层-输出层),训练样本的决定系数R2和均方差分别为0.974和0.07355,说明神经网络模型具有较好的泛化能力。与实验值进行对比,预测值基本符合实验值的变化规律和大小,误差分布在2%左右,沿试材厚度方向上含水率各测点预测误差分布在2%之内,表明BP神经网络模型能够对高频真空干燥过程中木材含水率的变化进行仿真预测。(4)高频真空干燥过程中木材应变分布及变化研究。结果表明:①数字图像相关(DIC)技术与传统应变测量手段相比,测量精度可提高1.7%-5.3%,能够设置于改装后的高频真空干燥设备,实现干燥过程中木材应变的在线监测。②弦径向干缩率随含水率下降而增大,干燥后期,相同含水率时弦向干缩率近似于径向的2倍。③干燥前期,应变较小且分布比较均匀;干燥后期,受年轮、早晚材材质差异的影响,径向分布比弦向更分散;径向分布呈两端为压缩应变,中心部位为拉伸应变;弦向分布呈左侧为拉伸应变,右侧为压缩应变。(5)热湿预处理对木材高频真空干燥效能影响的研究。在高频真空干燥前,分别对试材进行饱和湿空气、常压饱和蒸汽软化处理及继后变定处理(在软化状态拉应力下产生拉伸塑化变定即拉伸机械吸附蠕变,相应产生应力松弛,进而抑制开裂),探讨软化处理及变定处理对含水率分布、干燥速率、干燥开裂以及干燥应变的影响规律。结果表明:①饱和湿空气及常压饱和蒸汽软化处理使得试材初含水率降低2.6%-6%;含水率分布更加均匀,干燥后试材横断面含水率偏差,素材为2%,预处理材小于1%;干燥速率提高,素材、饱和湿空气处理材及常压饱和蒸汽处理材的干燥速率分别为0.268%/h、0.333%/h和0.398%/h;该方法能降低试材干燥应变,减少试材开裂,但不能完全抑制开裂。②继软化处理后的变定处理可以在适当的工艺条件下抑制表面开裂,有效改善樟子松试材的干燥质量;对比分析不同预处理工艺的干燥质量,得到较适宜处理工艺为:90℃饱和湿空气软化处理12h后,干球温度120℃、湿球温度90℃条件下变定处理8h。

章国强[7](2020)在《人工林柚木过热蒸汽干燥水热迁移机理研究》文中指出过热蒸汽干燥可用于木材领域易干材的全程干燥和难干材后半程干燥,可显着提升木材干燥效率,降低干燥能耗,减少尾气废气排放;同时也可优化干燥后木材部分物理力学性能。本文则是以人工林柚木中小径级的间伐材为研究对象,探究其全含水率域快速干燥方法,探明其干燥过程中水分与热量迁移机制,解构其水热耦合规律,量化温度及水分对过热蒸汽干燥影响规律,获得过热蒸汽干燥木材水热迁移数学模型,为优化过热蒸汽干燥工艺提供理论基础。基于以上的研究内容,本文得出以下几方面结论:(1)系统对比了中小径级柚木与成熟柚木区别:宏观结构上幼龄材文理美观性较成熟材差、颜色浅、年轮宽、油脂不丰富;物理力学方面,全干密度较成熟材下降25.3%,全干材体积干缩率较成熟材增加22.8%,顺纹抗压强度较成熟材下降19.5%,抗弯强度降低20.5%,抗弯弹性模量降低15.2%;在微观构造上中小径级间伐材柚木在纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、纤维双壁厚、纤维壁腔较成熟材柚木分别减小了6.0%、4.9%、6.0%、3.6%及10.3%;在化学组分上,中小径级间伐材柚木的纤维素较成熟材降低8.1%,木质素增加4.1%,半纤维素增加4.6%,苯乙醇、1%Nao H及冷水抽提物分别增加11.5%、5.4%及10.1%;在干燥特性方面,中小径级间伐材柚木属于较难干材树种。(2)利用X剖面密度仪获得了过热蒸汽干燥的纵向、径向及弦向三个方向的水分迁移时空分布规律,结果表明:常规干燥在含水率30%时进入减速干燥阶段,而过热蒸汽干燥三个不同方向试件进入减速干燥阶段含水率转换点分别为15%、20%及25%,干燥效率较常规干燥高50-70%;30mm厚径切板和弦切板含水率呈驼峰式分布,初含水率30%弦切板含水率最大差异可达72.01%,径切板最大差异可达70.61%,对干燥影响较大;采用等效扩散系数表征自由水渗流与吸着水扩散,基于遗传算法结合实验数据反算柚木三个方向上等效扩散系数,其中纵向等效扩散系数为:D7)=9.68×10-9(24-2.25×10-9(23+3.46×10-11(22-1.00×10-8(2+9.81×10-9,径向等效扩散系数为:D7)=9.79×10-10(24-6.49×10-11(23+1.84×10-10(22-9.97×10-10(2+4.73×10-10;弦向等效扩散系数为:D7)=1.00×10-9(24-2.63×10-13(23+2.36×10-10(22-1.00×10-9(2+5.24×10-10。(3)利用智能数字压机及温度在线采集系统研究第一边界条件下不同初含水率的柚木升温曲线,其升温过程可大致分为两个阶段,即快速线性升温阶段与减速非线性升温阶段,快速线性升温阶段升温速率是减速非线性升温阶段5-8倍;木材内部温度呈现u型深沟式分布,在120℃情况下,加热初期其内部温差可达70℃,巨大的温差会导致木材产生较大热应力,随着加热时间增加,试件整体温差减小,深沟逐渐消失。利用过热蒸汽干燥时前期升温速率不可太大,要缓慢升温降低木材表层及内部温度梯度,让木材均匀热透,以免产生不必要干燥缺陷;利用乘幂函数来表征含水率及温度对柚木导热系数的影响规律,结合遗传算法推导了木材等效导热系数,结果表明:木材等效导热随着含水率含水率增加逐渐降低,随着温度升高而增加,其函数形式为=(-2.591×10-8W2+2.648×10-8W+3.249×10-9)(0.546W2-0.834W+3.760)。(4)从数学角度上出发简化水分迁移控制方程,并结合第三章及第四章的推导的水分等效扩散系数及热量等效导热系数,构建了了带有移动界面的木材过热蒸汽干燥数学模型,结果表明:采用过热蒸汽干燥柚木时,建议前期预热至85℃以上,后采用110-140℃梯度升温进行干燥,当木材平均含水率达到19%左右时降低过热蒸汽温度,利用湿热耦合效应释放柚木干燥应力,后期提升过热蒸汽温度加快干燥速度,模型预测的温度及平均含水率曲线与实验数据拟合较好;所构建界面蒸发率与体积蒸发率模型可以定量表征移动的水分蒸发界面,预测木材干燥过程中任意位置的温度、含水率、界面蒸发率、体积蒸发率、水蒸气密度及相对湿度的动态变化规律,定量表征木材过热蒸汽过程中最大应力临界含水率,为优化不同树种过热蒸汽干燥工艺提供理论基础。

汲超[8](2019)在《一种开式热质同传蒸发系统设计及研究》文中指出针对现有蒸发行业中沸腾式蒸发技术存在能源利用率较低、蒸发温度较高、设备投资过大以及后期运行成本高等问题,提出并设计了耦合热泵技术的开式热质同传蒸发系统,实现了能量在系统内部的循环利用和氯化铵溶液体外冷却结晶。采用数值模拟方法,研究了开式热质同传蒸发系统的热力性能,并探究了加湿器进口湿空气温度、加湿器进口湿空气相对湿度和填料体积对系统热力性能的影响规律,得到了系统能耗的最优值。搭建了适用于开式热质同传蒸发系统加湿器的性能测试平台,实验研究了湿空气质量流量与加湿器进口湿空气相对湿度对装置性能影响规律。得到主要结论如下:(1)模拟工况下,保持其他参数不变,加湿器出口浓缩液温度大小受加湿器进口湿空气湿球温度和填料尺寸的限制。(2)模拟工况下,保持其他参数不变,系统能耗随着加湿器进口湿空气温度的增加而减小,加湿器进口湿空气温度为32.5℃时的系统能耗为42.5℃的1.25倍;系统能耗随着加湿器进口湿空气相对湿度的增加而增大,加湿器进口湿空气相对湿度为50.0%时的系统能耗为30.0%的1.84倍;系统能耗随填料体积的减小而减小,但在最高出口浓缩液温度下,变化规律则相反,加湿器填料体积为20 m3的系统能耗为50 m3的2.92倍;(3)实验过程中,参数与模拟值保持一致,发现加湿器出口相对湿度和蒸发量的最大偏差均控制在21%以内,加湿器出口湿空气温度和液气比变化趋势与数值模拟趋势相同,验证本文所建立加湿器数学模型的可靠性;(4)实验工况下,保持其他参数不变,装置的蒸发量随着加湿器进口相对湿度的增加呈先增大后减小的趋势;装置的蒸发量随湿空气流量的减小而减小,湿空气流量为57.2 kg/h的装置的蒸发量为48.1 kg/h的1.15倍。

贾真[9](2019)在《物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统设计与试验》文中认为针对现有过热蒸汽干燥装备存在的设备系统复杂、需另设过热蒸汽发生装置、尾气难以高效回收利用及降速干燥阶段产品品质变差等问题,本文研究设计了一套以物料作为蒸汽发生源的过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统。该系统主要由物源性过热蒸汽干燥系统和余热回收节能干燥系统组成,其中物源性过热蒸汽干燥系统是以物料自身作为蒸汽源,即物料在高温环境中,自身水分受热蒸发形成蒸汽,随着干燥的进行,干燥室内原有介质(热空气)介质最终转变为过热蒸汽并作为干燥介质,去除物料中剩余水分;物源性过热蒸汽干燥阶段排出的尾气进入余热回收节能干燥系统的紧凑型换热器中,尾气余热冷凝释放热量,并通过换热器向外传递热量,因此在余热回收节能干燥系统中,紧凑型换热器作为―热源‖,干燥物料,实现了潜热的回收利用。在物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统基础上,以海带为原料,研究了海带干燥特性,并借助数学手段对海带内水分迁移及热量传递过程进行数值模拟和分析;并以干燥能耗和产品品质为指标,对热风干燥与物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统进行对比分析,以评价物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统的应用价值。本论文研究开展的主要内容和结论如下:1、设计了一套物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统。详细介绍和分析了干燥系统的设计思路、整体结构和工作原理,并对系统中加热器、风机、导流板、换热器等配件进行选型设计;与现有的过热蒸汽干燥设备相比,该系统无需另设过热蒸汽发生装置,操作简单、安全,且实现了物源性过热蒸汽干燥室尾气潜热的高效回收利用,具有很好的应用和推广价值。2、研究设计紧凑型换热器设计并对其传热性能和干燥理论进行分析计算。运用流体力学分析软件Fluent对换热管内部温度场、速度场、冷凝水体积分布进行仿真模拟。为了提高紧凑型换热器回收余热的利用率,对不同干燥方式的热量传递和质量扩散以及热量利用率进行理论分析和计算,以确定最优干燥方案。3、研究了海带热力学特性参数。分析温度、水分含量对海带热导率、热扩散系数及比热容的影响,并建立了海带各项热力学特性与温度、水分含量的预测模型,为海带在过热蒸汽干燥过程内部传热传质规律的研究,奠定基础。4、对海带干燥特性及干燥动力学的研究。通过薄层干燥实验,研究海带在物源性过热蒸汽干燥室内干燥时,海带的干燥特性,结果表明随着干燥温度的升高,海带干燥速度越快,耗时越短;获得海带的水分有效扩散系数与温度变化关系式;海带干燥过程所需活化能为26.19kJ/mol。利用8种常用薄层干燥数学模型对海带干燥曲线进行非线性拟合,结果表明Midilli and Kucuk模型能够较好地描述海带在物源性过热蒸汽干燥室内干燥时,海带水分比随时间的变化规律。5、理论分析了海带在物源性过热蒸汽干燥室内干燥时,干燥室内介质变化过程。根据介质转变过程,将海带在物源性过热蒸汽干燥过程分为两个阶段,为了研究海带在干燥室内的干燥机理,分阶段建立了海带一维传热传质数学模型,并采用有限差分法及Matlab软件编程,求解传热传质和边界条件的控制方程,同时将模型计算结果与试验所获数据进行比较,结果表明,所建数学模型可真实反映海带在过热蒸汽干燥室内干燥过程水分迁移和能量传递规律。6、通过试验与理论计算,对比分析物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统与热风干燥对海带物理品质和干燥能耗的影响。在色泽、收缩性和复水性方面,物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统均优于热风干燥;在能量消耗方面,干燥相同质量的海带,物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统的总能耗比热风干燥节省44.29%,而在理论上,可节省55.79%的能量。

鲍咏泽[10](2017)在《柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建》文中提出论文以柳杉为试验材料,研究了常压过热蒸汽干燥对柳杉锯材的干燥质量、微观结构以及物理力学性能的影响;分析了干燥过程中边界层的特点,以及过热蒸汽干燥过程中传热传质规律,构建了一维传热传质模型,为过热蒸汽干燥柳杉锯材提供理论依据,对促进人工林木材高效高附加值利用具有重要意义。在本试验条件下,得出的主要结论如下:(1)干燥质量和微观构造方面。过热蒸汽干燥柳杉锯材达到锯材干燥质量国家标准二级质量要求,合格率为89%。过热蒸汽干燥后柳杉径切面的纹孔膜破坏程度大于常规干燥和气干材,提高了木材的渗透性,干燥速率较常规干燥速率提高84%。(2)物理力学性能方面。过热蒸汽干燥能够显着降低木材的平衡含水率和吸湿湿胀率。在20℃/65%RH和40℃/90%RH两种条件下,阻湿率从常规干燥材的15.49%和1 1.33%分别增加至过热蒸汽干燥材24.38%和22.19%;抗胀率从常规干燥材6.22%和7.13%分别增加至过热蒸汽干燥材1 7.68%和22.44%,说明过热蒸汽干燥可以降低木材的吸湿性,提高尺寸稳定性。过热蒸汽干燥材的抗弯弹性模量略大于常规干燥材和气干材;而抗弯强度略小于常规干燥材和气干材,但干燥方法对柳杉锯材的力学性质影响不显着。(3)机理分析。在木材动态黏弹性方面,过热蒸汽干燥材、常规干燥材和气干材的贮存模量都随温度的升高而降低,但减小程度随干燥材刚度的降低和含水率的增加而增大;三种干燥材都出现两个力学松弛过程,但力学松弛损耗峰的温度随含水率的增加而降低。在结晶度和晶区尺寸方面,过热蒸汽干燥材的结晶度和晶区尺寸大于常规干燥材和气干材。(4)干燥介质的马赫数小于0.3,可视其在材堆内通气道的流动为流体密度不变的定常流动,流动状态为湍流,形成湍流边界层,边界层的厚度随着干燥介质的温度和离材堆入口处的距离增加而增厚。(5)采用傅里叶导热定律与菲克第二扩散定律分别描述了木材过热蒸汽干燥过程中的传热与传质过程,构建干燥模型并给出定解条件。利用有限差分法将偏微分方程转变为差分方程并进行数值求解,并对数学模型进行了验证,含水率模型的偏差范围为1%~9%,温度模型的偏差范围为1%~8%。

二、External Heat Transfer in Moist Air and Superheated Steam for Softwood Drying(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、External Heat Transfer in Moist Air and Superheated Steam for Softwood Drying(论文提纲范文)

(1)热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明表
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 溶液除湿技术发展现状
        1.2.2 除雾技术发展现状
    1.3 本文研究目的和内容
第2章 热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法
    2.1 空气除湿脱盐一体化机理
        2.1.1 水—盐雾一体化吸收过程的原理
        2.1.2 工质再生过程的原理
        2.1.3 工质筛选原则
    2.2 空气除湿脱盐一体化方法
        2.2.1 空气除湿脱盐一体化流程的建立
        2.2.2 一体化流程的热力学模型
        2.2.3 一体化流程的性能分析
    2.3 本章小结
第3章 除湿脱盐一体化关键过程研究
    3.1 除湿脱盐机理实验平台的设计
        3.1.1 除湿脱盐机理实验平台的参数设计
        3.1.2 除湿脱盐机理实验台的结构与工艺设计
    3.2 除湿脱盐过程实验探究
        3.2.1 实验内容与方法
        3.2.2 实验结果讨论
    3.3 本章小结
第4章 除湿脱盐一体化样机的研制
    4.1 除湿脱盐一体化原理样机的设计
        4.1.1 设计任务与目标
        4.1.2 除湿脱盐一体化样机的流程及参数设计
        4.1.3 除湿脱盐一体化样机的结构与工艺设计
    4.2 样机测试平台的设计
        4.2.1 样机测试平台的总体设计
        4.2.2 测试平台分系统结构与参数设计
    4.3 原理样机的试验研究
        4.3.1 样机的测试内容与方法
        4.3.2 样机测试结果讨论
    4.4 本章小结
第5章 基于除湿脱盐一体化方法的多功能空调系统集成研究
    5.1 低温热驱动的多功能空气处理系统
        5.1.1 系统流程
        5.1.2 系统建模
        5.1.3 系统评价指标
    5.2 低温热驱动的多功能空气处理系统性能研究
        5.2.1 系统性能分析
        5.2.2 系统参数敏感性分析
        5.2.3 系统经济性分析
    5.3 本章小结
第6章 热驱动制冷—除湿—脱盐系统的设计与测试
    6.1 电—冷—除湿联供系统的设计
        6.1.1 设计任务与目标
        6.1.2 系统的流程与热力参数设计
        6.1.3 系统主体部件选型
    6.2 余热制冷—除湿—脱盐系统的测试
        6.2.1 余热制冷—除湿—脱盐测试系统设计与建设
        6.2.2 系统的测试内容与方法
        6.2.3 系统的测试结果讨论
    6.3 本章小结
第7章 结论
    7.1 论文主要研究成果
    7.2 论文主要创新点
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 果蔬干燥技术研究进展
        1.1.1 特色果蔬概述
        1.1.2 真空干燥
        1.1.3 红外干燥
        1.1.4 微波干燥
        1.1.5 热风热泵干燥
        1.1.6 不同干燥方法对比研究
    1.2 空气除湿方式
    1.3 转轮除湿技术进展
        1.3.1 除湿干燥剂研究进展
        1.3.2 转轮再生与除湿循环模式
        1.3.2.1 转轮再生模式
        1.3.2.2 转轮除湿循环模式
        1.3.3 转轮除湿模型研究
        1.3.4 转轮除湿干燥工艺与系统优化研究
        1.3.4.1 转轮除湿干燥工艺研究
        1.3.4.2 转轮除湿系统优化
        1.3.5 总结与展望
    1.4 热泵干燥技术研究进展
        1.4.1 热泵干燥控制技术的国内外研究现状
        1.4.2 发展与研究趋势
    1.5 转轮与热泵除湿干燥发展趋势
    1.6 主要研究内容
    1.7 技术路线图
    1.8 拟解决的关键问题和关键技术
    1.9 本章小结
第二章 转轮热泵联合干燥系统优化研究
    2.1 总体方案设计原则
    2.2 整机工作原理
    2.3 关键部件设计
        2.3.1 临界除湿机构设计
        2.3.2 分级冷凝再生机构设计
    2.4 转轮除湿系统设计与参数确定
        2.4.1 设计条件的确定
        2.4.2 物料干燥设计条件
        2.4.3 除湿过程设计条件
        2.4.4 热量与除湿负荷计算
    2.5 主要部件计算选择
        2.5.1 压缩机
        2.5.2 蒸发器计算
        2.5.3 冷凝器计算
        2.5.4 风机
        2.5.5 节流装置的设计
        2.5.6 其它辅助设备
    2.6 转轮除湿系统设计
        2.6.1 转轮的组成
        2.6.2 除湿剂的选择
        2.6.3 转轮计算与选型
    2.7 控制系统设计
    2.8 流场分析与整机试制
        2.8.1 导流板结构分析
        2.8.2 结果分析
        2.8.3 整机试制
    2.9 本章小结
第三章 转轮除湿与热泵干燥特性及仿真研究
    3.1 除湿转轮物理特性
    3.2 转轮除湿数学模型
    3.3 除湿通道模拟分析
        3.3.1 转轮除湿方程
        3.3.1.1 质量守恒方程
        3.3.1.2 动量守恒方程
        3.3.1.3 能量守恒方程
        3.3.1.4 辅助方程
        3.3.2 转轮除湿方程求解与分析
    3.4 热泵干燥的工作原理
    3.5 热泵干燥系统的制冷循环
    3.6 热泵干燥系统的热风循环
    3.7 热泵干燥系统主要性能评价指标
    3.8 压缩机建模与特性分析
    3.9 本章小结
第四章 临界除湿机理与节能试验研究
    4.1 热泵干燥系统的空气循环过程
    4.2 温湿度在线测控方法与仪器
    4.3 联合干燥系统除湿特性分析
        4.3.1 蒸发出风饱和阶段联合除湿特性分析
        4.3.2 蒸发出风部分饱和联合除湿特性分析
        4.3.3 蒸发出风零饱和联合除湿特性分析
        4.3.4 临界除湿控制方法
    4.4 临界除湿试验
        4.4.1 试验材料与仪器
        4.4.2 成分测定
        4.4.3 试验设计
        4.4.4 试验结果分析
        4.4.5 试验结果分析
        4.4.6 试验优化与验证
    4.5 本章小结
第五章 分级冷凝再生过程与节能试验研究
    5.1 分级冷凝再生分析与制冷剂选择
    5.2 再生冷凝过程建模与仿真分析
    5.3 分级冷凝节能再生试验
        5.3.1 试验目的
        5.3.2 试验材料与仪器
        5.3.3 实验设计
        5.3.3.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验
        5.3.3.2 分级冷凝再生优化工艺试验
        5.3.3.3 测试指标
        5.3.4 试验结果分析
        5.3.4.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验
        5.3.4.2 单因素试验
        5.3.4.3 分级冷凝再生优化工艺试验
    5.4 本章小节
第六章 转轮热泵联合干燥试验与分析
    6.1 香菇转轮除湿干燥试验
        6.1.1 材料与方法
        6.1.1.1 试验材料与仪器
        6.1.1.2 成分测定
        6.1.2 试验设计
        6.1.2.1 单因素试验及香菇干燥特性
        6.1.2.2 响应面优化试验
        6.1.3 结果与分析
        6.1.3.1 单因素试验分析
        6.1.3.2 响应面模型及显着性检验
        6.1.3.3 因素响应分析
        6.1.4 试验优化与验证
        6.1.5 结论
    6.2 香菇热泵与冻融干燥试验
        6.2.1 对照试验目的
        6.2.2 干燥设备
        6.2.3 材料及方法
        6.2.3.1 试验材料与主要仪器
        6.2.3.2 试验方法
        6.2.3.3 测定指标及方法
        6.2.3.4 数据处理
        6.2.4 结果与分析
    6.3 品质对比分析
        6.3.1 复水性
        6.3.2 色差
        6.3.3 质构特性
        6.3.4 干燥能耗
    6.4 三种干燥方式速率对比分析
    6.5 澳洲坚果低温干燥试验
    6.6 本章小节
第七章 全文总结
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)热泵污泥干燥系统运行及结构参数的模拟优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 热泵污泥干燥研究现状
        1.2.1 污泥干燥特性
        1.2.2 热泵干燥装置
    1.3 研究内容和学术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 学术路线
第2章 热泵污泥干燥系统原理及实验研究
    2.1 热泵污泥干燥系统原理
        2.1.1 热泵干燥系统分类
        2.1.2 热泵干燥系统运行原理
    2.2 实验研究
    2.3 实验结果分析
        2.3.1 干燥箱、蒸发器进出口温湿度及含湿量
        2.3.2 系统风阻
        2.3.3 功耗及析水量
        2.3.4 实验不确定性分析
第3章 热泵污泥干燥系统建模
    3.1 压缩机模型
    3.2 冷凝器模型
        3.2.1 制冷剂侧与空气侧的传热量
        3.2.2 制冷剂侧与空气侧的传热系数
    3.3 膨胀阀模型
    3.4 蒸发器模型
        3.4.1 制冷剂侧与空气侧的传热量
        3.4.2 制冷剂侧与空气侧的传热系数
    3.5 干燥箱模型
        3.5.1 传热过程
        3.5.2 传质过程
    3.6 目标函数
    3.7 热泵污泥干燥模型的计算流程
    3.8 模型验证
第4章 热泵污泥干燥系统的敏感性分析
    4.1 风量的影响分析
    4.2 横向管排数的影响分析
    4.3 纵向管排数的影响分析
    4.4 翅片间距的影响分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况

(4)空调除湿系统性能比较及热力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 除湿研究背景和意义
    1.2 换热器研究现状
    1.3 除湿剂研究现状
        1.3.1 固体除湿剂研究现状
        1.3.2 液体除湿剂研究现状
    1.4 除湿剂再生研究现状
    1.5 孤立系统中的热力学耦合与空调除湿
    1.6 本论文创新点
    1.7 本文的主要内容
第2章 空调除湿系统介绍
    2.1 空调运行基本流程
    2.2 除湿性能评价参数
        2.2.1 除湿量
        2.2.2 除湿效率
        2.2.3 有效除湿时间
    2.3 换热器性能评价参数
        2.3.1 换热器换热效率
        2.3.2 显热热交换器和全热热交换器效率
    2.4 再生器性能评价参数
        2.4.1 再生量
        2.4.2 再生热交换率
        2.4.3 再生湿交换率
        2.4.4 再生效率
    2.5 空调除湿系统性能的影响因素
        2.5.1 换热器因素
        2.5.2 除湿因素
        2.5.3 再生因素
    2.6 空调除湿系统传热传质研究
        2.6.1 流体与壁面传热研究
        2.6.2 固体除湿剂传热传质研究
        2.6.3 液体除湿剂传热传质研究
    2.7 本章小结
第3章 空调除湿设备性能比较
    3.1 加热通风除湿空调
    3.2 冷冻除湿空调
    3.3 膜法除湿空调
    3.4 干燥剂除湿
        3.4.1 固体干燥剂除湿空调
        3.4.2 液体除湿
    3.5 内冷型除湿器
    3.6 几种除湿装置比较
    3.7 本章小结
第4章 除湿系统热湿交叉的热力学机制
    4.1 空调除湿系统热湿交叉分析
    4.2 场协同和热力学耦合机制
    4.3 固体除湿剂再生热力学分析
        4.3.1 热风再生
        4.3.2 微波干燥再生
        4.3.3 两种再生方式比较
    4.4 再生器分类
        4.4.1 加热液体除湿剂的再生方式
        4.4.2 加热空气的再生方式
        4.4.3 两种再生方式比较
    4.5 本章小结
第5章 数值模拟分析优化再生过程
    5.1 再生器物理模型
    5.2 数值模拟的网格及边界条件设置
    5.3 LiCl溶液的属性设置
    5.4 不同入口参数下再生器内温度分布情况
        5.4.1 不同入口空气风量下再生器内温度分布云图
        5.4.2 不同入口溶液浓度下再生器内温度分布云图
        5.4.3 不同入口溶液温度下再生器内温度分布云图
        5.4.4 不同入口溶液流量下再生器内温度分布云图
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢

(5)基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 太阳能干燥与热泵干燥原理
        1.2.1 太阳能干燥原理
        1.2.2 热泵干燥原理
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 太阳能干燥国内外研究现状
        1.3.2 热泵干燥国内外研究现状
        1.3.3 太阳能-热泵联合干燥研究现状
    1.4 本文主要研究内容与技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
2 太阳能-热泵联合干燥系统设计
    2.1 热力计算
        2.1.1 干燥物料的物性参数与工艺要求
        2.1.2 干燥过程中所需要的空气量
        2.1.3 干燥过程中所需要的能量
    2.2 热泵干燥系统设计与选型
        2.2.1 冷凝器设计
        2.2.2 蒸发器设计
        2.2.3 电加热器选型
        2.2.4 风机选型
        2.2.5 节流元件选型
        2.2.6 气液分离器选型
        2.2.7 干燥过滤器选型
    2.3 太阳能供能系统设计
    2.4 干燥系统结构设计与搭建
    2.5 本章小结
3 热泵干燥系统仿真模型的建立
    3.1 热泵机组理论模型
        3.1.1 制冷剂热力性能模型
        3.1.2 压缩机模型的建立
        3.1.3 蒸发器模型
        3.1.4 冷凝器模型
        3.1.5 膨胀阀模型
        3.1.6 热泵机组模型计算流程
    3.2 热泵机组经验模型的建立
        3.2.1 热泵机组模型的建立
        3.2.2 热泵机组模型的导入
    3.3 热泵干燥系统模型的建立
        3.3.1 热泵干燥系统物理模型
        3.3.2 仿真模型的简化条件
        3.3.3 系统中部件数学模型
        3.3.4 热泵干燥系统仿真模型搭建
    3.4 热泵干燥系统模型验证
        3.4.1 验证目的与主要测试参数
        3.4.2 试验材料与仪器
        3.4.3 验证结果分析
    3.5 本章小结
4 热泵干燥系统仿真与分析
    4.1 热泵仿真系统仿真模型建立
        4.1.1 仿真参数设置
        4.1.2 热泵干燥系统仿真模型的控制方法
    4.2 热泵干燥系统仿真结果分析
        4.2.1 干燥箱内温度变化
        4.2.2 干燥设定温度对系统耗电量的影响
        4.2.3 热泵制热量与能耗
        4.2.4 系统能效比
        4.2.5 系统单位能耗除湿量
    4.3 热泵干燥系统运行模式优化
    4.4 本章小结
5 太阳能-热泵联合干燥的仿真与分析
    5.1 太阳能-热泵联合仿真系统仿真模型建立
        5.1.1 仿真参数设置
        5.1.2 气象参数的选取
    5.2 太阳能-热泵联合干燥模型的建立
    5.3 太阳能-热泵联合干燥系统仿真结果与分析
    5.4 综合热力性能与经济性分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录A (攻读学位期间的主要学术成果)
致谢

(6)樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 高频真空干燥特点及影响木材高频真空干燥效能的问题
        1.2.1 高频真空干燥特点
        1.2.2 高频真空干燥优点
        1.2.3 高频真空干燥过程中基本操作
        1.2.4 影响木材高频真空干燥效能的问题
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 高频加热温度场研究现状
        1.3.2 含水率检测研究现状
        1.3.3 干燥应力应变研究现状
        1.3.4 预处理工艺研究现状
    1.4 本文的研究目的意义
    1.5 本文的主要研究内容
    1.6 本研究的技术路线
    1.7 本文的主要创新点
2 樟子松导热及介电性能参数检测及分析
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 樟子松导热系数检测
        2.2.2 樟子松介电参数检测
    2.3 结果与分析
        2.3.1 樟子松导热系数检测结果及分析
        2.3.2 樟子松介电参数检测结果及分析
    2.4 本章小结
3 高频加热过程中木材内部传热模型及加热均匀性研究
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 高频加热木材内温度场仿真模型构建
        3.2.2 高频加热木材内温度场仿真模型验证
        3.2.3 木材高频加热均匀性研究
        3.2.4 木材高频加热均匀性改进方案及验证
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 木材高频加热温度场模型验证
        3.3.2 木材高频加热均匀性研究
        3.3.3 木材高频加热均匀性改进方案及验证
    3.4 本章小结
4 高频真空干燥过程中木材传质模型研究
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 木材内部温度、水蒸气压力分布在线检测
        4.2.2 BP神经网络模型
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 隐藏层节点数的确定
        4.3.2 模型性能分析
        4.3.3 含水率变化预测分析
        4.3.4 分层含水率预测误差分析
    4.4 本章小结
5 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测及分析
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 DIC技术检测木材干燥应变的可行性研究
        5.2.2 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测研究
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 DIC技术检测木材干燥应变的可行性研究
        5.3.2 基于DIC技术的木材高频真空干燥应变检测及分析
    5.4 本章小结
6 木材热湿预处理对其高频真空干燥效能影响的研究
    6.1 引言
    6.2 饱和湿空气及蒸汽预处理对木材高频真空干燥效能影响的研究
        6.2.1 材料和方法
        6.2.2 结果和讨论
        6.2.3 小结
    6.3 变定处理对木材高频真空干燥效能影响的研究
        6.3.1 材料和方法
        6.3.2 结果和讨论
        6.3.3 小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表

(7)人工林柚木过热蒸汽干燥水热迁移机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 过热蒸汽干燥设备
        1.2.2 过热蒸汽干燥方法
        1.2.3 过热蒸汽干燥理论研究
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文创新点
2 人工林柚木间伐材理化性能研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 测试方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 柚木物理性质
        2.2.2 柚木构造
        2.2.3 柚木化学性质
        2.2.4 柚木干燥基准的制定
    2.3 本章小结
3 柚木过热蒸汽干燥水分迁移机理研究
    3.1 柚木过热蒸汽干燥水分迁移本构方程构建
    3.2 柚木过热蒸汽干燥等效扩散系数遗传算法构建
        3.2.1 扩散反问题计算算法的问题描述
        3.2.2 遗传算法设计与实现
    3.3 柚木过热蒸汽水分迁移实验研究
        3.3.1 材料与设备
        3.3.2 实验方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 柚木水分纵向扩散规律
        3.4.2 柚木水分径向扩散规律
        3.4.3 柚木水分弦向扩散规律
    3.5 本章小结
4 柚木过热蒸汽干燥热量迁移机理研究
    4.1 柚木过热蒸汽干燥等效导热系数遗传算法构建
        4.1.1 导热反问题计算算法的问题描述
        4.1.2 遗传算法设计与实现
    4.2 柚木过热蒸汽热量迁移实验研究
        4.2.1 材料与设备
        4.2.2 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 含水率对传热的影响规律
        4.3.2 含水率及温度对等效导热系数的影响规律
    4.4 本章小结
5 过热蒸汽水热迁移模型构建
    5.1 连续介质理论
        5.1.1 理论概述
        5.1.2 物性参数
    5.2 柚木过热蒸汽干燥的水热迁移物理模型构建
        5.2.1 干燥介质及设备
        5.2.2 传热与传质过程
        5.2.3 物理假设
    5.3 柚木过热蒸汽干燥的水热迁移数学模型构建
        5.3.1 液相水控制方程
        5.3.2 体积蒸发率mv·的控制方程
        5.3.3 温度的控制方程
        5.3.4 水蒸气ρv控制方程
        5.3.5 控制方程的边界条件
    5.4 本章小结
6 柚木过热蒸汽干燥模型数值模拟
    6.1 差分方程
        6.1.1 含水率有限差分方程
        6.1.2 温度有限差分方程
        6.1.3 表面蒸发率、界面蒸发率与体积蒸发率有限差分方程
    6.2 模型验证与结果讨论
        6.2.1 实验材料与方法
        6.2.2 结果与讨论
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
附录 A 主要符号表
附录 B (攻读学位期间的主要学术成果)
致谢

(8)一种开式热质同传蒸发系统设计及研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 低温蒸发系统的研究背景及意义
    1.2 蒸发技术简介
        1.2.1 多级闪蒸
        1.2.2 多效蒸发
        1.2.3 压气蒸馏
        1.2.4 加湿除湿技术
        1.2.5 蒸发塘
        1.2.6 电渗析法
        1.2.7 膜蒸馏
        1.2.8 几种蒸发技术对比
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 加湿除湿技术在海水淡化领域的应用
        1.3.2 加湿除湿技术在蒸发浓缩领域的应用
        1.3.3 加湿除湿技术在结晶领域的应用
    1.4 本文主要研究内容
第二章 开式热质同传蒸发系统数学模型建立
    2.1 开式热质同传蒸发系统设计基础
        2.1.1 增湿过程中的传热传质关系
        2.1.2 增湿过程中的载点与泛点
        2.1.3 湿气体的性质
        2.1.4 氯化铵物性参数
    2.2 开式热质同传蒸发系统的设计
        2.2.1 开式热质同传蒸发系统的理论分析
    2.3 数学模型
        2.3.1 加湿器数学模型
        2.3.2 结晶数学模型
        2.3.3 热泵数学模型
    2.4 开式热质同传蒸发系统评价指标
    2.5 本章小结
第三章 开式热质同传蒸发系统综合性能分析
    3.1 开式热质同传蒸发系统数学模型求解
        3.1.1 加湿器数学模型求解
        3.1.2 热泵系统数学模型求解
        3.1.3 系统数学模型求解
        3.1.4 仿真工具简介
    3.2 开式热质同传蒸发系统热力性能分析
        3.2.1 加湿器进口湿空气温度对系统性能影响
        3.2.2 加湿器进口湿空气相对湿度对系统性能影响
        3.2.3 填料体积对系统性能影响
    3.3 压降对比
    3.4 一种中小型加湿器模型分析
    3.5 本章小结
第四章 开式热质同传蒸发系统实验研究
    4.1 加湿器实验系统简介
    4.2 加湿器实验装置搭建
        4.2.1 填料设计与选型
        4.2.2 气体分布器和布液器的设计与选型
        4.2.3 气体干燥器的设计与选型
        4.2.4 测量仪器选型
    4.3 加湿器实验装置
    4.4 开式热质同传蒸发系统实验分析
        4.4.1 实验数据与模拟数据对比
        4.4.2 湿空气流量对实验系统性能影响
        4.4.3 加湿器进口湿空气相对湿度对实验系统性能影响
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的成果和科研情况说明

(9)物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统设计与试验(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 海带干燥技术及其存在的问题
        1.1.1 海带营养价值与产量
        1.1.2 传统海带干燥技术
        1.1.3 存在的主要问题
    1.2 过热蒸汽干燥技术理论分析
        1.2.1 过热蒸汽概述
        1.2.2 过热蒸汽干燥机理
        1.2.3 过热蒸汽干燥特性
    1.3 过热蒸汽干燥设备及其应用研究现状
        1.3.1 常压过热蒸汽干燥设备及其应用现状
        1.3.2 高压过热蒸汽干燥设备及其应用现状
        1.3.3 低压过热蒸汽干燥设备及其应用现状
    1.4 过热蒸汽干燥优势与技术难题
        1.4.1 过热蒸汽干燥优势
        1.4.2 过热蒸汽干燥技术难题
    1.5 蒸汽潜热回收利用技术研究现状
    1.6 过热蒸汽干燥数值模拟研究现状
    1.7 课题提出及研究意义
    1.8 本文主要研究内容
    1.9 技术路线
第二章 物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统设计与研制
    2.1 前言
    2.2 设计思路与方案
        2.2.1 物源性过热蒸汽干燥系统设计思路与方案
        2.2.2 余热回收干燥系统设计思路与方案
    2.3 物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统整体结构
    2.4 工作原理及设备特点
        2.4.1 工作过程及原理
        2.4.2 设备特点
    2.5 关键配件设计及选型
        2.5.1 物源性过热蒸汽干燥系统关键配件设计与选型
        2.5.2 余热回收干燥系统关键配件设计与选型
        2.5.3 系统保温及保温材料选择
    2.6 本章小结
第三章 紧凑型换热器设计及其干燥理论分析
    3.1 前言
    3.2 紧凑型换热器的设计思路
        3.2.1 换热管尺寸设计
        3.2.2 换热器结构设计
    3.3 换热器选型及结构设计
        3.3.1 换热器材料的选择
        3.3.2 换热管的选型
        3.3.3 紧凑型换热器整体结构设计
    3.4 紧凑型换热器流动与传热分析
        3.4.1 几何模型与基本假设
        3.4.2 数学模型建立
        3.4.3 初始条件和边界条件的设定
        3.4.4 传热量的计算
    3.5 紧凑型换热器干燥试验与传热传质模拟分析
        3.5.1 干燥模式设计与试验研究
        3.5.2 数学模型与定解条件
        3.5.3 能量利用分析与计算
    3.6 换热器流动与传热结果分析
        3.6.1 流体流动特性结果与分析
        3.6.2 换热器换热性能结果与分析
    3.7 不同干燥模式理论计算与实测对比分析
        3.7.1 不同干燥模式海带传热传质对比分析
        3.7.2 不同干燥模式海带干燥速率对比分析
        3.7.3 不同干燥模式下能量利用对比分析
    3.8 本章小结
第四章 海带热力学基本特性参数研究
    4.1 前言
    4.2 实验原料
    4.3 实验仪器设备
    4.4 热导率测定试验
        4.4.1 测定原理
        4.4.2 实验装置
        4.4.3 测定方法
    4.5 热扩散系数测定试验
        4.5.1 测定原理
        4.5.2 实验装置
        4.5.3 测定方法
    4.6 比热容
    4.7 结果与分析
        4.7.1 热导率预测模型建立与分析
        4.7.2 热扩散系数预测模型建立与分析
        4.7.3 比热容预测模型建立与分析
    4.8 本章小结
第五章 海带物源性过热蒸汽干燥特性及干燥动力学研究
    5.1 前言
    5.2 实验材料
    5.3 实验仪器设备
    5.4 实验方法
        5.4.1 干燥方法
        5.4.2 干燥特性参数的计算
        5.4.3 有效扩散系数与活化能
        5.4.4 干燥动力学研究
    5.5 结果与分析
        5.5.1 海带表面温度变化结果与分析
        5.5.2 海带过热蒸汽干燥特性结果与分析
        5.5.3 海带水分有效扩散系数结果与分析
        5.5.4 海带干燥动力学模拟与分析
    5.6 本章小结
第六章 海带物源性过热蒸汽干燥传热传质耦合模拟研究
    6.1 前言
    6.2 海带干燥过程理论分析
    6.3 模型假设
    6.4 海带传热传质理论分析与模型建立
    6.5 传热传质控制方程的初始条件和边界条件
        6.5.1 初始条件
        6.5.2 传热控制方程的边界条件
        6.5.3 传质控制方程的边界条件
    6.6 模型物性参数确定
        6.6.1 湿空气热力学特性参数
        6.6.2 过热蒸汽热力学特性参数
        6.6.3 海带热力学特性参数
    6.7 模型求解
        6.7.1 数值分析方法
        6.7.2 网格划分
        6.7.3 方程离散化和编程求解
    6.8 结果与讨论
        6.8.1 物源性过热蒸汽干燥室内介质变化规律结果分析
        6.8.2 海带干燥过程传热传质模拟结果分析
        6.8.3 海带干燥延迟理论预测结果分析
    6.9 本章小结
第七章 海带物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥的能耗与物理品质研究
    7.1 前言
    7.2 实验材料
    7.3 实验仪器设备
    7.4 实验方法
        7.4.1 物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统干燥方法
        7.4.2 热风干燥方法
        7.4.3 海带物理品质分析方法
        7.4.4 能量消耗单元分析与理论计算
    7.5 结果与分析
        7.5.1 海带色泽对比分析
        7.5.2 海带复水比对比分析
        7.5.3 海带收缩率对比分析
        7.5.4 能耗计算结果与节能分析
    7.6 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
攻读学位期间的学术论文与研究成果
致谢

(10)柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柳杉锯材干燥的研究现状
        1.2.2 木材过热蒸汽干燥的研究现状
        1.2.3 干燥模型的研究现状
    1.3 研究现状评述及发展趋势
    1.4 研究目的及意义
    1.5 研究的主要内容
    1.6 技术路线
2 柳杉锯材过热蒸汽干燥质量及对微观构造的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 干燥试验设备
        2.1.3 试验方法
    2.2 试验结果与分析
        2.2.1 木材干燥过程及干燥速率
        2.2.2 干燥质量分析
        2.2.3 微观构造
    2.3 本章小结
3 过热蒸汽干燥对柳杉锯材物理力学性能的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 干燥方法对试样平衡含水率和阻湿率的影响
        3.2.2 干燥方法对试样湿胀率和抗胀率的影响
        3.2.3 干燥方法对木材力学性能的影响
        3.2.4 木材的动态黏弹性
        3.2.5 木材的结晶度和晶区尺寸
    3.3 本章小结
4 过热蒸汽干燥中边界层的研究
    4.1 边界层及控制方程
        4.1.1 边界层的形成与发展
        4.1.2 边界层的控制方程
    4.2 过热蒸汽和常规干燥过程中边界层的研究
        4.2.1 研究方法
        4.2.2 边界层的流动状态
        4.2.3 边界层的厚度
    4.3 本章小结
5 柳杉锯材过热蒸汽干燥传热传质模型构建
    5.1 木材干燥的物理基础
        5.1.1 木材中水分的种类
        5.1.2 木材中水分蒸发机制
    5.2 木材传热传质模型主要参数
        5.2.1 纤维饱和点
        5.2.2 木材空隙度
        5.2.3 木材的容积密度
        5.2.4 木材的基本密度
        5.2.5 木材含水率
        5.2.6 饱和度
        5.2.7 木材的有效导热系数
        5.2.8 木材的等效比热
        5.2.9 木材内部水分有效扩散系数
        5.2.10 水的汽化潜热
    5.3 柳杉过热蒸汽干燥的传热传质过程
        5.3.1 传热过程
        5.3.2 传质过程
    5.4 过热蒸汽干燥传热传质控制方程
        5.4.1 假设条件
        5.4.2 表征体积单元
        5.4.3 建立控制方程
    5.5 传热传质模型的定解条件
        5.5.1 几何条件
        5.5.2 初始条件
        5.5.3 边界条件
        5.5.4 物理条件
        5.5.5 模型求解因变量耦合关系
    5.6 本章小结
6 柳杉锯材过热蒸汽干燥数值解析与模型验证
    6.1 传热传质模型的数值解
        6.1.1 网格划分
        6.1.2 木材过热蒸汽干燥传热传质模型的差分格式
    6.2 模型验证与分析
        6.2.1 材料与方法
        6.2.2 试验结果与分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 总结论
    7.2 创新点
    7.3 不足与展望
参考文献
附表
个人简介
导师简介1
导师简介2
获得成果目录
致谢

四、External Heat Transfer in Moist Air and Superheated Steam for Softwood Drying(论文参考文献)

  • [1]热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法[D]. 戴宇泽. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
  • [2]特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化[D]. 王教领. 中国农业科学院, 2021
  • [3]热泵污泥干燥系统运行及结构参数的模拟优化研究[D]. 颜志伟. 上海电力大学, 2021
  • [4]空调除湿系统性能比较及热力学分析[D]. 燕光龙. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [5]基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究[D]. 王宇凡. 中南林业科技大学, 2021(02)
  • [6]樟子松方材高频真空干燥热质模型及干燥效能提升研究[D]. 柴豪杰. 东北林业大学, 2020
  • [7]人工林柚木过热蒸汽干燥水热迁移机理研究[D]. 章国强. 中南林业科技大学, 2020
  • [8]一种开式热质同传蒸发系统设计及研究[D]. 汲超. 南京航空航天大学, 2019(02)
  • [9]物源性过热蒸汽联合余热回收节能干燥系统设计与试验[D]. 贾真. 福建农林大学, 2019(10)
  • [10]柳杉锯材过热蒸汽干燥及传热传质模型构建[D]. 鲍咏泽. 北京林业大学, 2017(04)

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用于干燥软木的湿空气和过热蒸汽的外部传热
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