国家自然科学基金(51076135)
- 作品数：15 被引量：35H指数：4
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- 基于变长度单元的水泥熟料渗流换热模型研究被引量：1
- 2013年
- 堆积状态下水泥熟料的多孔质特性使得传统的气固交叉换热理论和对流换热理论难以揭示堆积体内部的换热规律。虽然渗流换热理论的引入使得堆积体换热计算结果更加接近实际,但计算过程大多忽略流体的物性变化,且计算较为复杂。本文运用拉格朗日观点和欧拉观点对高温水泥熟料堆积体的换热过程进行了分析,将真实气体状态方程引入渗流理论并结合局部热不平衡理论,建立了熟料变长度单元渗流换热数学模型,利用解析法和数值法对该模型进行求解,得到了熟料层内部流体温度和压力以及熟料温度的变化规律,研究结果为高温水泥熟料通风方案的优化提供了理论参考。
- 刘彬岳海龙闻岩
- 关键词：水泥熟料篦冷机多孔介质渗流换热
- 篦冷机熟料变长度等效直管换热模型
- 2016年
- 目前水泥熟料换热规律的研究多采用多孔介质渗流换热理论,需求解连续性方程、动量方程、能量方程的联立方程组,存在求解复杂,不便于工程应用的缺点。为解决此缺点,本文在文献[12]单元体直管等效换热模型的基础上,考虑换热过程中空气的变物性,建立变长度单元体直管等效换热模型,并将其拓展到整体,得到熟料层整体的换热规律。模型理论计算结果与实验数据基本吻合,求解简单,便于工程应用。
- 闻岩李明飞韩丁张帅龙赵慧彬
- 关键词：水泥熟料多孔介质换热
- 水泥熟料换热模型的研究被引量：12
- 2011年
- 针对高温水泥熟料具有堆积颗粒多孔质特性,将多孔介质渗流换热理论引入到熟料换热研究中,并考虑到热弥散效应对多孔介质强化换热的影响,建立了适用于高温水泥熟料冷却过程的气-固换热三维物理数学模型,在满足工程精度要求前提下,简化为更易求解和适于工业应用的一维非稳态换热模型。同时对其解法进行了相关研究,并通过模拟仿真验证了所建物理数学模型的正确性。
- 闻岩李娜刘彬
- 关键词：水泥熟料篦冷机多孔介质
- 篦冷机的渗流传热模型与数值模拟被引量：10
- 2014年
- 针对水泥篦冷机内熟料堆积体的多孔介质特性，应用非热平衡理论并结合Forchheimer-Brinkman-Darcy扩展模型，建立篦冷机的渗流换热模型。采用此模型对篦冷机内水泥熟料的冷却过程进行数值模拟，获得了不同供风风速、不同篦速下的气体和熟料层温度的变化规律。研究结果表明，所建模型可以较为准确地反映水泥熟料堆积体的冷却过程；供风风速的增加虽有利于熟料颗粒的冷却，但会降低回收风的温度，不利于热量的回收，合理的供风风速区间为1.5～2.0 m/s；在产量不变的情况下，增加篦速可强化熟料的前端骤冷效果，有利于形成高品质熟料，但是过高的篦速会使篦冷机前端的气体温度偏低，不利于水泥熟料的烧成；在料层厚度不变的情况下，增加篦速，回收风温与出料温度升高，但篦速过高时出料温度偏高；综合考虑产量不变与厚度不变这两种情况下篦速对熟料冷却过程的影响，得出合理的篦速区间为0.006～0.008 m/s。
- 王美琪刘彬闻岩刘浩然
- 关键词：水泥熟料多孔介质数值模拟
- 一种自控式流量调节装置的研究
- 2011年
- 为补偿由于熟料厚度变化而引起的篦冷机床面冷却风量分布不均,基于流体力学圆柱坐标系下的连续方程,建立了水泥熟料蓖冷机冷却气体流量调节器的模型,并给出了分析方法及设计计算公式。以变刚度片弹簧为控制元件,设计了一种新型机械自控式流量调节器。实验表明,利用所设计的机械流量调节器可以实现每个篦元上空气流量的自适应调节,达到均化冷却风量分布的目的。
- 闻岩刘彬李娜
- 关键词：篦冷机流量调节自适应
- 非均质移动颗粒床的渗流换热模型与数值模拟被引量：5
- 2014年
- 针对非均质移动颗粒床的换热过程,建立了其渗流换热的数学模型,提出了COADI-GS算法,采用此算法对移动颗粒床的气固换热过程进行流热耦合数值模拟。通过对均质与非均质这两种不同移动颗粒床换热模型的仿真结果进行比较,发现两者的床内温度分布有较大差异,非均质移动颗粒床模型能更为准确地描述床层内的渗流换热过程。计算结果表明,供风压力的增加虽有利于熟料颗粒的冷却,但会降低回收风的温度;颗粒温度随床层移动速度的增加而升高,近似为线性关系。
- 刘彬王美琪闻岩郝晓辰
- 关键词：非均质移动床多孔介质数值模拟
- 篦冷机熟料多孔介质直管等效换热模型被引量：4
- 2014年
- 目前对篦冷机熟料多孔介质的研究多采用渗流传热理论,通过达西定律与传热方程联立求解,但模型求解过程复杂,不便于工程应用。本文将圆形截面直管换热理论引入到篦冷机熟料多孔介质单元体的研究中,建立了水泥熟料颗粒大孔隙多孔介质单元体直管等效换热模型。通过直管换热理论的方法和思想求解水泥熟料多孔介质的换热过程,以达到降低求解难度的目的。在保证计算精度的前提下,求解出熟料颗粒与流体温度随时间变化的表达式,利用自主设计实验设备进行实验,实验数据与模型计算结果基本吻合,从而验证了直管等效换热模型的可行性。
- 闻岩王佳顺岳海龙李斌刘彬
- 关键词：篦冷机多孔介质颗粒物料
- 基于剖开算子法的水泥篦冷机熟料换热模型研究被引量：2
- 2013年
- 本文根据多孔介质渗流换热理论建立了高温水泥熟料的物理换热模型和数学换热模型,并针对高温水泥熟料数学换热模型的特点,提出采用剖开算子法对其进行求解。并通过仿真实验验证了该换热模型的正确性,给出了换热过程中熟料和气体的温度变化规律,仿真实验结果显示该数学换热模型能比较准确的反映实际情况,在此基础上分析了篦下风速对熟料冷却效果的影响,为篦冷机优化配风设计提供了理论指导。
- 郝晓辰范新丰刘彬
- 关键词：篦冷机多孔介质换热模型数值解法
- 熟料颗粒角速度实验及预测研究
- 2020年
- 在水泥熟料流动状态换热研究中,一般认为颗粒的旋转运动对整体换热效果具有一定影响。在所建立的颗粒角速度实验装置上,利用姿态传感器采集颗粒转角信号,对多工况下颗粒的旋转角速度进行了实验测定。研究发现角速度随推料速度的增大而增大,颗粒的推程运动角速度大于返程运动角速度,在一个推程内,颗粒自旋角度占颗粒圆周的17%~25%,对颗粒堆积体的换热有较大影响。基于神经网络理论对实验数据进行处理,建立了颗粒转角的BP神经网络模型,预测值相对于实验值平均误差为14%,该模型为考虑颗粒旋转的水泥熟料流态换热研究提供了分析及验证基础,同时对于其他颗粒的角速度研究具有一定的借鉴意义。
- 闻岩鞠艳旭黄泊霖袁林
- 关键词：角速度BP神经网络
- 水泥熟料堆积体强制对流换热系数实验研究被引量：1
- 2019年
- 在水泥熟料堆积体换热规律的研究中,其强制对流换热系数是重要参数之一,针对目前没有关于篦冷机内水泥熟料堆积体的强制对流换热关联式的现状,通过实验获得了适用于水泥熟料堆积体的强制对流换热系数。首先,通过渗透率实验得到了能够有效表征水泥熟料堆积体宏观物理特性的最小单元体--体特征元,由此确定了换热实验料筐尺寸;然后,基于自主设计的对流换热实验装置,通过测量水泥熟料颗粒温度及出入口空气温度,根据能量守恒定律及牛顿冷却公式分析得到水泥熟料堆积体的强制对流换热系数为19. 13 W·m-2·K-1。
- 鞠艳旭黄泊霖闻岩袁林
- 关键词：篦冷机水泥熟料堆积体
