多孔陶瓷材料毛细吸水特性研究
2021-01-11王晓静王鑫鑫
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年3期
关键词:实验
王晓静,王鑫鑫,张 伟
(天津大学化工学院,天津 300350)
传统干燥设备主要是通过间壁传热和对流传热等方式直接蒸发物料中的水分.此过程效率低、能耗高、耗时长,很难达到快速脱水的要求.本文首次提出将多孔材料应用于自主研发的回转锥筒干燥机内,通过多孔材料毛细作用快速吸附湿物料携带的表面水分,以非相变脱水的方式解决某种物料的连续快速脱水问题.为了研究多孔材料的吸附性能,本文以多孔陶瓷为研究对象进行研究.
多孔材料的研究与设计已经日益成熟,其制备方法和加工工艺已经逐渐完善,基本上实现了对材料孔径和孔隙率的控制[1-2].多孔材料特殊的结构性能使其在环保、节能、化工、食品、制药、生物医学等多个学科领域得到了大量的关注和应用[3-7],尤其在传质传热方面,如药物与食品的干燥、新型建筑材料的制备、土壤传热传质等.而多孔材料的毛细吸水特性跟其传热传质过程密切相关.现今国内外学者对于多孔材料内部的复杂孔隙结构的研究方法各不相同,没有统一规范的实用模型,对多孔材料吸水性能的研究也较少.刘双科等[8]假设弯曲流道均匀统一,研究了圆筒容器内均匀充填颗粒层的弯曲流道毛细管束模型,结果表明弯曲流道毛细管束模型适合于计算颗粒层多孔介质内流体流动.程惠尔等[9]研究了平行平板间小颗粒填充时小层数下多孔介质的流动与传热特性.Cai 等[10]通过引入弯……
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