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惰性粒子流化床干燥玉米膏的体积传热系数

南京理工大学学报 2013年第4期37卷 627-632页

作者：赵思昆刘巍沙海飞张艳莉王志祥中国药科大学药学院江苏南京210009 南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210042 南京水利科学研究院江苏南京210029

为考察及提升玉米膏在惰性粒子流化床中的干燥体积传热系数,在利用现代计算流体动力学模拟技术对床内流场进行初步分析的基础上,改用自设计的新型波纹气分板替代了传统的直孔平板气分板。通过实测体积传热系数与进风速率、进风温度等参... 详细信息

为考察及提升玉米膏在惰性粒子流化床中的干燥体积传热系数,在利用现代计算流体动力学模拟技术对床内流场进行初步分析的基础上,改用自设计的新型波纹气分板替代了传统的直孔平板气分板。通过实测体积传热系数与进风速率、进风温度等参数间的对应关系曲线,获知了体积传热系数的若干变化规律。借助极差分析的正交实验设计,开展了体积传热系数的参数影响水平及取值优化研究,并基于因次分析建立了相应的模型表达式。结果发现:体积传热系数随进风速率、进料质量流量或惰性粒子静床高的提高而增大,随惰性粒子粒径的提高而减小,随进风温度的提高而先增大后减小;另与传统的直孔平板气分板相比,新型波纹气分板将更有助于提升操作的体积传热系数。同时,各参数对体积传热系数的影响作用强弱依次为进风速率>进风温度>惰性粒子静床高>进料质量流量>惰性粒子粒径,且优化工艺组合为进风速率6.5 m/s、进风温度90℃、惰性粒子粒径1.5 mm、进料质量流量11.5 g/s及惰性粒子静床高40mm,对应的体积传热系数可约达2.76 kW/(m3.℃)。此外,构建得到的关联模型也适于体积传热系数的估算,其预测值与实验值吻合良好。

关键词：惰性粒子流化床干燥波纹气分板玉米膏体积传热系数

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三相流体积传热系数的实验研究

天津化工 2007年第2期21卷 23-25页

作者：张鹏严世成王琨王纪录胡红旗吉林化工学院吉林132022 吉林工业职业技术学院吉林132013 吉林石化物资装备中心吉林132022 吉化集团公司丙烯腈厂吉林132021

本文以戊烷-水为研究物系,测定了气-液-液三相直接接触换热器内温度和压强的轴向分布,并依此数据对体积传热系数模型进行了求解,结果表明在气-液-液三相段内,体积传热系数随着轴向高度的增大而增大,但随着高度的增长其增大速率逐渐变小... 详细信息

本文以戊烷-水为研究物系,测定了气-液-液三相直接接触换热器内温度和压强的轴向分布,并依此数据对体积传热系数模型进行了求解,结果表明在气-液-液三相段内,体积传热系数随着轴向高度的增大而增大,但随着高度的增长其增大速率逐渐变小。而在相同条件下,体积传热系数随着分散相流量的增大而增大。

关键词：气-液-液三相流直接接触体积传热系数

多环芳烃污染土壤热修复预干燥过程中水分与污染物析出特性研究

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环境科学研究 2023年第8期36卷 1577-1585页

作者：周志毅柴瑞黄震威吴昊王进卿毛伟洋詹明秀徐旭池作和焦文涛中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室北京100085

针对目前有机污染土壤直接热脱附装备在处理高含水率土壤时存在的高能耗问题,提出利用系统余热对土壤进行预干燥的方法以降低土壤含水率.以多环芳烃污染土壤为对象,采用非等温干燥特性测试、污染物析出测试以及转筒式干化机干燥特性实验... 详细信息

针对目前有机污染土壤直接热脱附装备在处理高含水率土壤时存在的高能耗问题,提出利用系统余热对土壤进行预干燥的方法以降低土壤含水率.以多环芳烃污染土壤为对象,采用非等温干燥特性测试、污染物析出测试以及转筒式干化机干燥特性实验,对土壤干燥过程与污染物析出特性进行研究.结果表明:(1)土壤非等温干燥过程分为升速和降速干燥两个阶段,处于升速阶段时土壤的干燥效果较好.通过实验获得了5、10、15和20℃/min升温速率下的临界温度,发现升温速率为5℃/min时,临界温度和土壤含水率均为最低,分别为66.7℃和2.57%,即低升温速率时土壤的干燥效果最好,但干化时间较长,影响土壤处理量.(2)干化机转速显著影响土壤停留时间,转速越高,停留时间越短,土壤处理量越大.干化机转速为1、2和3 r/min时,土壤出口温度分别为107.7、103.9和101.9℃,均超过临界温度,由于干化机筒内扬料板的强扰动作用,3种转速下土壤出口含水率均较低,与非等温干燥测试结果吻合较好.(3)土壤初始含水率为12.10%、16.05%和24.03%时,出口土壤含水率分别为0.23%、0.27%和0.22%,干化机能满足宽范围初始含水率土壤的干燥效果.(4)由于多环芳烃污染物沸点较高,土壤干燥过程中不易析出此类污染物.(5)经传热计算,对于初始含水率为12.10%~24.03%的土壤,其干化机体积传热系数为89~98 W/(m^(3)·℃).研究显示,使用转筒式干化机干燥多环芳烃污染土壤,可以大幅降低土壤的含水率,减少热脱附能耗,同时,干燥过程不易析出污染物.上述研究结果可为转筒式干化机在污染土壤干燥领域中的应用提供理论和设计指导.

关键词：多环芳烃有机污染土壤干燥转筒干化机体积传热系数污染物析出

多环芳烃污染土壤热修复预干燥过程水分与污染物析出特性

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环境科学研究 2023年

作者：周志毅柴瑞黄震威吴昊王进卿毛伟洋詹明秀徐旭池作和焦文涛中国计量大学计量测试工程学院中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室

针对目前有机污染土壤直接热脱附装备在处理高含水率土壤时存在的高能耗问题，提出利用系统余热对土壤进行预干燥的方法以降低土壤含水率. 以多环芳烃污染土壤为对象，采用非等温干燥特性测试、污染物析出测试以及转筒式干化机干燥特性... 详细信息

针对目前有机污染土壤直接热脱附装备在处理高含水率土壤时存在的高能耗问题，提出利用系统余热对土壤进行预干燥的方法以降低土壤含水率. 以多环芳烃污染土壤为对象，采用非等温干燥特性测试、污染物析出测试以及转筒式干化机干燥特性实验，对土壤干燥过程与污染物析出特性进行研究. 结果表明：①土壤非等温干燥过程分为升速和降速干燥两个阶段，处于升速阶段时土壤的干燥效果较好. 通过实验获得了5、10、15和20 °C/min升温速率下的临界温度，发现升温速率为5 ℃/min时，临界温度和土壤含水率均为最低，分别为66.7 ℃和2.57%，即低升温速率时土壤的干燥效果最好，但干化时间较长，影响土壤处理量. ②干化机转速显著影响土壤停留时间，转速越高，停留时间越短，土壤处理量越大. 干化机转速为1、2和3 r/min时，土壤出口温度分别为107.7、103.9和101.9 ℃，均超过临界温度，由于干化机筒内扬料板的强扰动作用，3种转速下土壤出口含水率均较低，与非等温干燥测试结果吻合较好. ③土壤初始含水率为12.10%、16.05%和24.03%时，出口土壤含水率分别为0.23%、0.27%和0.22%，干化机能满足宽范围初始含水率土壤的干燥效果. ④由于多环芳烃污染物沸点较高，土壤干燥过程中不易析出此类污染物. ⑤经传热计算，对于初始含水率为12.10%～24.03%的土壤，其干化机体积传热系数为89～98 W/(m3·℃). 研究显示，使用转筒式干化机干燥多环芳烃污染土壤，可以大幅降低土壤的含水率，减少热脱附能耗，同时，干燥过程不易析出污染物. 上述研究结果可为转筒式干化机在污染土壤干燥领域中的应用提供理论和设计指导.

关键词：多环芳烃有机污染土壤干燥转筒干化机体积传热系数污染物析出

错流旋转填料床的质、热同传性能及传热机理研究

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化工学报 2021年第11期72卷 5543-5551页

作者：郭达祁贵生刘有智焦纬洲闫文超高雨松中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心山西太原030051

为了研究错流旋转填料床的质、热同传性能,采用热空气-氨水体系,考察了进气温度T、超重力因子β、液体喷淋密度q和气速u对错流旋转填料床传热性能的影响,在相同实验条件下对比了丝网填料和乱堆填料的传热性能。研究结果表明:气相体积传... 详细信息

为了研究错流旋转填料床的质、热同传性能,采用热空气-氨水体系,考察了进气温度T、超重力因子β、液体喷淋密度q和气速u对错流旋转填料床传热性能的影响,在相同实验条件下对比了丝网填料和乱堆填料的传热性能。研究结果表明:气相体积传质系数kyae、体积传热系数(Ua)s随进气温度、超重力因子、气速、液体喷淋密度的增大而增大;传热效率ε、传热面积A随超重力因子、气速、液体喷淋密度的增大而增大;传热系数K随超重力因子、气速、液体喷淋密度的增大几乎不变,从而揭示了错流旋转填料床强化气液直接传热的机理是通过提高传热面积进而提高体积传热系数,而不是显著提高传热系数。在相同条件下,以丝网为填料时kyae和(Ua)s分别是乱堆填料的1.09~1.63倍和1.24~3.53倍。

关键词：错流旋转填料床气相体积传质系数体积传热系数传热效率传热系数传热面积

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空气-石蜡直接接触换热特性实验研究

化工学报 2018年第9期69卷 3792-3798页

作者：李晗蒲文灏杨宁毛衍钦岳晨张琦南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210042

在间壁式换热器中石蜡因为其热导率低影响了蓄热系统的换热速率,采用石蜡与空气直接接触换热可大幅提高蓄热系统的换热速率。把常温的空气通过气体分布器注入熔融状态的石蜡(100~150℃)中,具体考察了表观气速、静液位高度和传热温差等... 详细信息

在间壁式换热器中石蜡因为其热导率低影响了蓄热系统的换热速率,采用石蜡与空气直接接触换热可大幅提高蓄热系统的换热速率。把常温的空气通过气体分布器注入熔融状态的石蜡(100~150℃)中,具体考察了表观气速、静液位高度和传热温差等参数对石蜡-空气鼓泡换热中体积传热系数与气含率的影响。实验结果表明,随着表观气速的增大,体积传热系数与气含率随之增大,并且对于气含率,在较低的表观气速下的增长速率更快;在实验条件下,增加静液位高度都只会导致体积传热系数与气含率的降低,而改变气液温差对体积传热系数的影响不甚明显。根据实验结果获得了石蜡与空气直接接触换热的体积Nusselt数经验关联式。

关键词：鼓泡塔气液两相流气泡直接接触换热传热温差体积传热系数体积Nusselt数

Seasonal and inter-annual variation of surface roughness length and bulk transfer coefficients in a semiarid area

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Science China Earth Sciences 2012年第2期55卷 254-261页

作者： FENG JianWu LIU HuiZhi WANG Lei DU Qun SHI LiQing State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Here we report a multiyear study on the surface roughness length and bulk transfer coefficients over the degraded grassland and cropland surfaces in a semiarid area of China. Eddy covariance measurement and the meteorological profile observation data were used to analyze characteristics of these parameters on the diurnal, seasonal, and annual scales. Significant seasonal and annual variations of the aerodynamic roughness length are observed over the two surfaces. A large variation of kB-1 is measured during the day. Both kB-1 and the bulk transfer coefficients exhibit significant seasonal and annual variations. During the growing season (May to October), average Cd and Ch are 3.1×10-3 and 2.5×10-3 over the degrade grassland surface, and 4.7×10-3 and 3.1×10-3 over the cropland surface respectively. During the non-growing season, average Cd and Ch are 2.3×10-3 and 2.0×10-3 over the degrade grassland surface, and 2.9×10-3 and 2.2×10-3 over the cropland surface respectively.

关键词：表面传热系数粗糙度长度半干旱地区年际变化季节性体积传热系数相关测量 KB-1

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直接接触式冰浆生成器参数分析及设计要点

浙江大学学报（工学版） 2011年第6期45卷 1136-1140页

作者：张学军郑克晴田新建邱利民浙江大学能源工程学系浙江杭州310027

为了提高冰浆生成器的传热性能,采用求偏导的方法对影响冰浆生成器性能的各参数进行理论分析.根据圆断面射流理论,得到换热效率与液柱高度的关系式,结果表明:当液柱高度为喷嘴直径的50倍时,换热效率≥0.9.进一步推导体积传热系数的公式... 详细信息

为了提高冰浆生成器的传热性能,采用求偏导的方法对影响冰浆生成器性能的各参数进行理论分析.根据圆断面射流理论,得到换热效率与液柱高度的关系式,结果表明:当液柱高度为喷嘴直径的50倍时,换热效率≥0.9.进一步推导体积传热系数的公式,给出冰浆生成器的设计要点:冰浆生成器高度应为喷嘴直径的100倍,冰浆生成器直径应小于喷嘴直径的14倍以避免径向传热.最后对分析结果进行了实验验证,实验与理论分析结果一致:随着气体质量流量和气体比定压热容的增加以及气体进口温度的降低、制冰溶液体积的减少,体积传热系数增加.

关键词：直接接触式冰浆生成器参数分析换热效率体积传热系数

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烧结矿竖式散料床气固换热研究—解析法

烧结矿竖式散料床气固换热研究—解析法

作者：黄健东北大学

学位级别：硕士

气固传热是烧结矿竖式冷却余热回收工艺的关键性问题之一。采用实验、数值模拟等手段,前人研究了烧结矿进口温度、气固比等操作参数对于气固传热的影响。这些研究针对特定的模型或装置,其结论不具有普遍性。现有关于烧结矿与空气之间的... 详细信息

气固传热是烧结矿竖式冷却余热回收工艺的关键性问题之一。采用实验、数值模拟等手段,前人研究了烧结矿进口温度、气固比等操作参数对于气固传热的影响。这些研究针对特定的模型或装置,其结论不具有普遍性。现有关于烧结矿与空气之间的传热系数,多为面积传热系数,或是误差较大,不适用于工程。料层内气流分布均匀是一维气固传热模型建立的前提,而关于料层内部气流分布与压力分布之间的关系,缺乏一般性的认识。为此,本文采用压力线、流线图,分析了烧结矿散料床内气体流动的一般规律及其与阻力损失之间的关系,为一维气固传热模型的建立提供了理论依据。建立了适用于工程装置的一维气固传热模型,并基于烧结矿竖式冷却余热回收工程装置的运行数据,给出了烧结矿与空气之间的体积传热系数的计算公式。采用解析的方法,研究影响烧结矿与空气之间换热的主要规律;研究不同气固比条件下,烧结矿及空气温度沿料层高度的分布情况,并给出烧结矿与空气温度场之间的协同随气固水当量比的变化,确定最佳气固水当量比的值。根据以上的研究,得出如下结论:(1)由运行数据得到竖式散料床内烧结矿与空气之间的体积传热系数的经验公式如下:Nu=162.6Rep0.541Pr0.4其中:0.674≤Pr≤0.688,502.6≤Rep≤2056.2。(2)同一截面,如果存在压力梯度,则必定存在着气流的偏析,但是存在气流的偏析却不一定存在压力梯度。以压力分布来分析气流分布时,应特别注意分析料层内部孔隙率的分布情况。对于未筛分烧结矿而言,壁面效应忽略不计。(3)烧结矿及空气的温度效率随着传热单元数的增加而增加,空气的温度效率随着气固水当量比的增加而减小,烧结矿的温度效率随着气固水当量比的增加而增加。烧结矿竖式散料床的传热有效度随着传热单元数的增加而增加。(4)不同气固水当量比条件下,料层高度方向的气固温度变化趋势不同。空气水当量大于烧结矿水当量时,气固热交换主要集中在上部料层;空气水当量小于烧结矿水当量时,气固热交换主要集中在下部料层;当气固水当量相等时,气固热交换均匀发生在每个料层高度截面。气固水当量比为1时,烧结矿与空气之间温度场的协同最好,传热性能最佳。

关键词：烧结矿竖式冷却传热模型体积传热系数气固水当量比理论解析