简介:基于铝电解槽熔体内氧化铝溶解过程动力学机理,提出了综合的传热传质控制模型,以描述未结块和结块氧化铝颗粒的溶解过程。基于相关商业软件和自定义算法,并结合颗粒收缩核模型,采用合适的差分求解方法,对氧化铝颗粒溶解速率、溶解时间和溶解质量进行计算,探讨若干对流和热条件参数对氧化铝溶解过程的影响。结果表明:降低氧化铝浓度和增大氧化铝扩散速率可以增大未结块颗粒溶解速率,减少未结块颗粒溶解时间;提高电解质过热度和氧化铝预热温度可以增大结块颗粒溶解速率,减少结块颗粒溶解时间。对某300kA铝电解槽内氧化铝溶解过程进行计算分析,得到的氧化铝溶解质量比例曲线数据与文献结果比较接近;氧化铝溶解过程主要分为两个阶段:未结块颗粒的快速溶解和结块颗粒的缓慢溶解,溶解时间数量级大小分别大约为10和100s;结块颗粒是影响整个氧化铝溶解过程的最主要因素。
简介:摘要:传热与传质是食品工程中的关键问题之一,它们直接影响着食品加热、冷藏、干燥和萃取等过程中的热量传递和物质迁移。本文旨在探讨食品工程中传热与传质问题的研究和优化方法。通过综合分析现有研究成果,提出了一些潜在的改进措施,以提高食品工程过程的效率和质量。
简介:摘要:本文旨在研究传热与传质技术在化工过程中的应用及其效果评估。通过分析不同化工过程中的应用案例,探讨传热与传质技术在提升生产效率、改善产品质量、降低能耗等方面的实际效果。深入研究将有助于更好地理解该技术在化工领域的应用前景与价值。
简介:砖坯的干燥是其塑性成型的逆过程,干燥过程涉及相变及多孔介质传热传质的耦合问题,文章从非稳态传热传质和相平衡的角度出发,基于多孔介质传热传质和计算流体动力学基础理论,建立了砖坯干燥过程的非线性三维数学模型,利用流体计算软件FLUENT对模型进行求解,得到砖坯干燥过程中内部含湿量和温度的变化过程,讨论了干燥介质入口速度和温度对干燥过程的影响,结合所得的干燥数据以及临界干燥温度梯度,利用Matlab对干燥介质入口速度、温度与干燥时间的关系进行拟合,得出在小于本文所设定的临界梯度的条件下,较为经济的干燥条件是温度为550~573K,风速为0.5~2.5m/s。
简介:摘要: 能源装备行业的快速发展对大型空心锻件的制造工艺提出了新的要求,在满足产品各项性能的前提下,应逐步提高钢锭的锻造收得率,降低能源消耗,减少工艺流程等。特别是对于核电压力容器、大型化工容器和厚壁管道等,传统的制造工艺根据具体产品的大小,首先模铸一定吨位的实心钢锭,之后倒棱下料压钳口、镦粗冲孔、芯棒拔长、扩孔、热处理、机加工等。这种工艺路线往往需要多火次锻造,不仅消耗了大量能源,而且由于切冒口水口、冲孔等工艺使得钢锭的整体利用率较低。为了改变这种现状,发达国家相继开发出了空心钢锭。应用铸造模拟软件ProCAST,对110t传统空心钢锭和新型空心钢锭的凝固过程进行了数值计算。结果表明,双套筒空心钢锭具备一定的可行性,通过改变各层的厚度和冷却气体的流量能够实现对凝固过程的控制。
简介:利用流体力学计算软件Fluent建立平板武阳极支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)的三维数学模型。在阳极与阴极多孔电极中使用尘气模型模拟气体质量传输并采用Brinkman—Forschheimer—Dacy模型来模拟多孔电极中黏性与惯性效应对气体流动的影响。研究给出了燃料气与空气在同向流与反向流情况下组分浓度、电压与温度分布。结果显示在同向流情况下,电池的最大功率密度较大与温度分布较均匀合理。研究给出了多孔电极结构参数(孔隙率、曲折因子与孔径尺寸)对电池性能的影响。结果表明比较计算的极化性能与文献的实验数据两者较好的吻合。
简介:摘要:本文旨在探讨化学工程中的流体力学与传热传质分析研究,以揭示其在工程领域的重要性和应用前景。首先,我们介绍了流体力学、传热传质以及化学工程的基本概念,然后深入讨论了它们之间的关联,阐明了流体力学与传热传质分析在化学工程中的重要作用。接着,我们提出了一些常见的研究方法和工具,以帮助工程师和研究人员更好地分析和解决与流体力学与传热传质相关的问题。最后,本文总结了研究的现状和未来的发展方向,强调了在化学工程中深入研究流体力学与传热传质分析的重要性。