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基于CFD-DEM耦合方法烘干筒传热过程仿真
| 论文题名： | 基于CFD-DEM耦合方法烘干筒传热过程仿真 |
| 关键词： | 搅拌机;烘干筒;气固两相流;传热过程;能量控制;模拟仿真 |
| 摘要： | 烘干筒传热过程中伴随着复杂的颗粒运动，因此基于二维平面建立的传热模型无法对这一过程进行准确地描述。随着数值模拟技术的发展和计算机硬件水平的提高，有限元和离散元技术逐渐发展成熟并成功应用于工业生产过程的仿真模拟。目前，基于CFD-DEM耦合的数值分析技术已经成功实现了流固两相流动过程的模拟，这一突破为研究烘干筒内部传热过程提供了新的解决思路。 论文首先分析了我国能源现状和烘干筒节能的意义，介绍了CFD-DEM气固两相流动研究进展，并阐述了论文研究的目的和意义以及本文的研究方法。对于烘干筒传热过程的影响因素，论文从转速、安装倾角，叶片结构及数量等几个方面进行了系统地分析。 根据烘干筒传热过程的特点，论文以Fluent和EDEM为例，介绍了CFD-DEM耦合数值模拟的基本原理并分析了适用于密集气固两相系统的欧拉-欧拉数值分析方法、颗粒与气体之间的能量控制方程以及能量控制方程中核心参数努塞尔数的求解方法。利用有限元分析软件EDEM,论文对骨料在烘干筒料帘区内的运动过程进行了仿真并对不同产量时骨料颗粒在烘干筒内被提升抛洒次数及滞留时间进行了统计分析。最后，基于CFD-DEM耦合数值模拟方法，论文对烘干筒料帘区的传热过程进行了仿真。在颗粒温度变化方面，重点分析了烘干筒出口温度随时间的变化趋势以及烘干筒达到稳定状态时轴向颗粒温度的变化趋势。在烟气温度方面，重点分析了纵向中心平面温度和烟气出口平面温度随时间的变化趋势及产量对烘干筒传热过程的影响。 |
| 作者： | 刘立强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谢立扬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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