烘干筒表面传热过程与数值计算

来源：中国血液净化杂志2016年第3期北京时间：

作者：谢立扬, 张晨光, 刘立强, 顾海荣

单位：长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室, 陕西 西安 710064

摘要：为提高沥青搅拌设备烘干筒传热效率,降低烘干筒散热损失,对烘干筒内部料帘区和火焰区的传热过程与方式进行了分析。在综合考虑火焰、烟气、烘干筒筒壁与骨料之间的辐射、对流和接触热交换过程的基础上,提出了烘干筒一维轴向传热数学模型,并结合已有研究成果给出了各传热系数的计算公式和辐射网络模型,同时采用4阶龙格-库塔方法对烘干筒传热过程进行了数值计算,并以4000型搅拌设备烘干筒为试验对象进行了计算和验证。结果表明:火焰区烘干筒表面温度最高约300℃,料帘区的温度在30℃~170℃范围内;在料帘区前半段,试验与数值计算结果相差4.86%,变化规律基本一致;随温度增加,两者差值变大,最大差值出现在火焰区,约为19.5%,但仍基本满足工程计算的需要,此时计算的烘干筒表面热损失约占总热量的3%;研究结果可为烘干筒结构优化和节能提供依据。

关键词：机械工程,传热过程,数值计算,一维轴向模型,热损失,烘干筒

基金资助：国家自然科学基金项目(51408046);中央高校基本科研业务费专项资金项目(G20132251008)