同济大学机械与能源工程学院 周 宇 秦朝葵

天然气炉窑干燥过程多孔介质传热传质耦合数值分析

同济大学机械与能源工程学院 周 宇 秦朝葵

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550～573 K，风速为0.5～2.5 m/s。

干燥过程 多孔介质 传热传质耦合 数学模型

我国烧结砖瓦行业中，无论是新建设的砖厂还是改造扩建的砖厂，隧道窑都逐渐成为了首选的砖瓦产品干燥以及焙烧设备。作为隧道窑所附属的坯料干燥设施，干燥窑在整个生产流程中发挥着重要的作用。

干燥过程中，隧道窑干燥室内的坯料与干燥介质进行强烈的热湿交换，窑内的干燥介质沿着炉窑长度方向具有不同的温度、速度和湿度。在不同的干燥阶段，热湿交换的强度和速度各不相同，随着干燥过程的进行，坯料和干燥介质的各项参数都发生了较大的变化。……