侧风型木材干燥窑结构参数对流场特性的影响

以侧风木材干燥窑为研究对象,应用计算流体动力学理论对窑内干燥介质的三维流场运动轨迹进行数值建模及流场分析,根据现状方案的模拟结果提出6项不同结构参数优化方案,依照方案评价指标将优化方案与现状方案进行对比评估,分析不同窑体结构参数对流场特性的影响、遴选侧风木材干燥窑内部流场分布均匀性的优化方案。结果表明:当均风口数量为4、左侧壁面倾角为7.125°时,窑内材堆干燥区流场均匀性最佳;优化方案组2 a,比现状方案的速度不均匀系数降低了17.84%、风速差值降低了41.37%。研究结果可为侧风木材干燥窑的结构参数设计及流场优化提供参考。

某隧道窑烟气换热器换热性能的研究

首先对某陶瓷隧道窑的烟气换热器的尺寸和工作时的相关热工参量进行了测量。其次利用计算流体动力学软件FLUENT,对换热器内部的流场和温度场进行了数值模拟。模拟后得到的烟气出口温度等参量与测量值吻合较好,计算区域内的质点速度矢量图、温度场云图等,经分析,符合流体流动和传热规律。在上述工作的基础上,对换热器的换热性能进行了研究,得出结论:(1)单位时间内流经换热器烟气的能量减少量,空气的能量增加量,和换热器外壁向周围环境散失的热量分别为157.2kW、150.9kW、6.3kW;(2)烟气流经换热器的阻力损失远大于空气流经换热器的阻力损失;(3)烟气由入口到出口温度下降的值较小,阻力损失值较大,表明换热器的换热性能有待改进和提高。

辊道窑排烟段含坯体流场和温度场特性的数值研究

利用计算流体动力学软件模拟陶瓷工业中辊道窑等连续式窑炉含坯体在内的流场和温度场时,面临处理移动坯体气固耦合传热问题的困难。为此,将瓷坯区域视作流体处理,并将瓷坯外壁设置为耦合壁面,利用FLUENT软件模拟了某辊道窑排烟段含坯体在内的流场和温度场。根据模拟结果可得:研究区域坯体表面热流密度的平均值为8983 W·m^(−2),综合换热系数的平均值为33.5 W·m^(−2)·K^(−1);可通过适当减小第2节和第3节窑内排烟口与瓷坯间的距离,根据实际情况合理调节烟道和烟管阀门开度等实现节能。

辊道窑烧成带含坯体流场和温度场的数值模拟

国内、外研究者在利用计算流体动力学软件模拟陶瓷工业中辊道窑等连续式窑炉的流场和温度场时,面临处理移动坯体气固耦合传热问题的困难,迄今罕有好的解决方法。论文研究出一种经验证有效的方法,即将瓷坯区域当做流体处理,并将瓷坯外壁设置为耦合壁面。采用该方法,利用FLUENT软件模拟了某辊道窑烧成带含坯体在内的流场和温度场,根据模拟结果得出结论:研究区域坯体表面热流密度的平均值为1248 W/m^(2),综合换热系数的平均值为97.5 W/(m^(2)·K),烟气在窑内流动的机械能损失为0.27 Pa/m;挡板上、下移动时将改变挡板前后区域瓷坯的温升速率。

岷江上游高山森林溪流非木质残体现存量与碳储量及其分配特征

森林溪流非木质残体的特征直接关系到流域源头水质环境以及森林生态系统碳及养分等物质的输出格局。为了解岷江上游水源源头高山森林生态系统溪流非木质残体的储量特征,于2013年8月高山森林溪流水量最大的季节,在研究区域海拔3 600 m典型高山森林范围内,沿主河道两岸调查每条森林溪流的非木质残体储量,共找到18条森林溪流汇入主河道,根据实地采样的可操作性和典型性,选择其中12条溪流详细调查非木质残体储量,每条森林溪流从尽头到源头每隔10 m设置一个长度为1 m,溪流实际宽度的样方(源头作为最后一个样方)。将样方内所有非木质残体全部采集,低温保存,迅速带回实验室,分别按照树皮、树叶和直径小于1 cm树枝分离,65℃烘干至恒重,测定各组分现存量。然后,将样品粉碎过筛,采用重铬酸钾氧化法测定凋落物有机碳含量,以不同组分现存量与其碳含量计算各组分的碳储量。结果表明:(1)该区域森林溪流非木质残体总现存量和总碳储量分别为657.25 kg和262.96 kg,单位面积现存量和碳储量为439.70 g·m-2和175.92g·m-2;(2)各溪流中直径小于1 cm树枝占非木质残体总现存量和总碳储量的69.76%和73.41%,其次为树叶,树皮比例最小且不足10%;(3)尽管溪流长度、面积和流量与非木质残体各组分单位面积现存量和碳储量均无显著相关关系,但显著影响溪流非木质残体总现存量和总碳储量及其在各组分的分配比例;(4)相对于树皮,凋落树叶现存量和碳储量所占比例在流量较小溪流中相对较大。这些结果为深入认识高山森林流域水环境及其在森林生态系统中的重要作用提供新的思路和一定的科学依据。