文档介绍：第卷第期工程热物理学报,
年月,
含湿毛细多孔介质干燥过程
相变传热传质分析
卢涛沈胜强葛玉林
大连理工大学动力工程系, 辽宁大连
摘要分析了含湿毛细多孔介质干燥过程的主要机理, 建立了以液相饱和度、温度和气体压力为参数的一维数学模型,
采用全隐式有限差分方法对该模型进行了数值计算。计算结果表明, 干燥过程可分为两个阶段不稳定阶段和稳定阶段。
在不稳定阶段, 模拟参数变化剧烈, 而在稳定阶段, 模拟参数变化平稳。
关键词多孔介质干燥传热传质
中图分类号文献标识码文章编号一一一
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符号表
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比热容往速度空气
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扩散系数一石相变率一“一毛细
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重力加速度拼适入动力粘度混合气体
, · ·
相变潜热, 一导热系数一一初始态
相对渗透系数孔隙率液相
, ·
绝对渗透系数密度, 一”多孔介质
·
分子量, 一时间, 水蒸气相
,
压力下标口相变蒸发
液相饱和度环境下边界
温度, 参照态
。、
引言量迁徙的同时伴随能量的传递流体渗流分子扩
散、流体相变是质量迁徙的主要表现形式。能量的
多孔介质的干燥过程是典型的相变传热传质祸传递除了多孔介质各相的热传导之外, 还有因流体
合过程, 涉及的机理较多。在传热传质驱动势下, 质移动而产生对流换热。流体相变则把质量迁徙和能
收稿日期一一修订日期一一
基金项目辽宁省科学技术基金资助项目
作者简介卢涛一, 男, 江西丰城人, 博士生, 主要从事多孔介质传热传质的研究。
卢涛等含湿毛细多孔介质干燥过程相变传热传质分析
量传递紧紧地联系在一起。参数来描述干燥过程饱和度、温度和混合气体压力
的非线性祸合关系。
一维学模型
数给定边界条件和初始条件如下
毛细多孔介质中的各相分布具有有很强的随机二二处为不可渗透恒温边界, 即
性, 把多孔介质视为刚性宏观虚拟连续介质。如价户。一。。
图所示, 假设干燥方向仅依赖于二方向, 上下边界功户。‘功。一。。
。
分别为对流传热传质边界和不可渗透及恒温边界州二。几
二,
空气流二处为对流传质传热边界即
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口
不可渗透及恒温边界
给定初始条件为
图实际问题物理模型二, 丁二。二双、
,
运用质量守恒定律对于液相和水蒸气相有场二一。。
叻‘价户。一二一。
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型数值解
对于空气一水蒸气的混合气体有
运用上述模型对一多孔介质干燥过程进行模拟
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价」功」, ,
十计算其基本干燥参数如下初始温度介
口丁口劣
—,
质内气相初始压力介质厚度
,
根据能量守恒定律能量方程如下, 外表面液相饱和度, 环境温度, 环境
, 中水蒸气分压力, 下边界温度,
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外今价价,
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口一口沂参照态水蒸