热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations,SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明:理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。

滚筒式牧草干燥机参数模拟与分析

为了分析滚筒干燥机内部的温度和气流分布,确定干燥条件对苜蓿含水率的影响。模拟滚筒干燥机内部的温度场和热风流量场分布,并在滚筒式牧草干燥机上进行苜蓿干燥试验。结果表明,在滚筒式牧草干燥机工作过程中,苜蓿与热空气间的90%热交换发生在干燥机滚筒的前半段,且适当增加滚筒长度可使热风气流呈现层流状态,有利于苜蓿段在滚筒内运动、换热和脱水。通过分析干燥参数对牧草最终含水率的影响规律,在苜蓿初始水分为78.5%时,得到合理苜蓿滚筒干燥参数组合:干燥温度为360℃,滚筒转速10r·min-1,热风速度1.8m·s-1,喂入率为25kg·min-1。研究结果为优化滚筒式牧草干燥机结构和确定合理工艺参数提供了依据。

棉秆颗粒燃料热解实验与热风点火实验

对棉秆类生物质颗粒燃料的热风点火进行研究,目的是找到影响点火特性的因素参数,为小型家用生物质颗粒燃烧炉的点火设备研究提供理论指导。对棉秆颗粒燃料进行工业分析、热解实验及单颗粒热风点火实验。通过工业分析可以得出,棉秆颗粒中挥发分质量分数远高于固定碳,因此,挥发分的热解是控制着火过程的主要因素。通过变氧气体积分数热解实验可以得出,棉秆颗粒挥发分的热解主要发生在250~400℃,且氧气体积分数越高,挥发分热解速率越快。通过变升温速率热解实验可以得出,温度范围为200~400℃时,相同的温度下,升温速率越快,挥发分的热解速率越快。氧气体积分数为0,升温速率为100℃/min时,挥发分热解的温度范围为320~520℃,且温度为420℃左右时热解速率最快。通过棉秆单颗粒热风点火实验可以得出,热风温度及热风速度是影响热风点火过程的两个关键因素。实验得到,在单颗粒条件下,热风温度为420~450℃,热风速度为2.00~2.78 m/s时,着火温度较低,为270~280℃,着火时间较短,为130~170 s,点火特性较好。文末附有棉秆类生物质单颗粒燃料热风点火实验的视频,可扫二维码观看。