内表面润湿性对干燥机桨叶传热性能的影响模拟研究

桨叶式干燥机因其能耗低、结构简单等特点广泛应用于污泥干化领域,其主要工作原理是通过空心桨叶将高温蒸汽冷凝产生的热量传递给外侧的污泥,从而蒸发污泥中的水分,达到污泥干化的目的。高温蒸汽在叶片内表面的冷凝传热过程对污泥的干化效率具有很大的影响,而叶片的表面特性直接决定了蒸汽冷凝的形式,从而影响传热效果。本文采用VOF模型,研究了干燥机叶片内表面膜状冷凝和珠状冷凝的流动传热过程及相界面运动规律,结果表明,在实际干燥机运行参数下,改变叶片内表面润湿性实现珠状凝结后,蒸汽侧传热系数提升约125%,污泥侧蒸发速率提升约5%。本研究将为干燥机叶片结构改进提供理论支撑。     

间接干燥条件下污泥传热传质模型开发及分析研究

本文基于傅里叶导热定律和Richards含水率方程,并在方程中添加水分蒸发率源项,提出了一种适用于间接干燥条件的污泥干燥传热传质模型。通过与水平加热表面污泥干燥实验进行对比,发现新模型能正确反映含水率随时间变化的趋势,与实验值吻合度良好。采用验证后的模型分析了不同壁面温度条件下污泥平均温度、含水率及蒸发速率的变化特性。本文模型研究为开发适用于工程的干燥机优化设计方法提供了参考。