整体式液体工质传热太阳能干燥器热性能研究

【摘要】：根据广西地区气候条件,设计开发了一套小型的全天候的太阳能干燥器,并通过计算机模拟以及实际实验对干燥器的性能进行了研究,对比分析了计算机模拟与实际实验的结果,得出使用计算机模拟与实际空载实验结果变化趋势相近,同时根据香蕉这类物品的干燥实验,得出太阳能干燥器相对与传统干燥方法具有明显的优势。本文中通过计算机模拟对太阳能干燥的性能进行了分析,结果显示,在夏至时期太阳能干燥器最高温度可以达到370K,而在干燥是内部的平均温度可以维持在340K以上,在下午6点以后撤去太阳辐射后,干燥室内部的空气平均温度可以维持在320K以上达到5个小时以上。由此可以看出太阳能干燥器在白天吸收的太阳辐射可以维持干燥器在晚上继续工作达5个小时左右,同时太阳能干燥器对太阳能里热利用率可以达71%左右,实验中干燥室内部受空气的自然对流可以完全覆盖整个干燥室的空间,这样在干燥实验中可以有效的排出干燥过程中蒸发出的水分。在实际实验中,干燥器在空载过程中,干燥室内部各监控点的温度变化与模拟实验中相似,进一步说明模拟实验可以有效的证明实验模拟结果,从而反应太阳能干燥器的性能。在类似天气条件下使用太阳能干燥器对香蕉片进行了干燥实验,在连续两天的干燥时间里,使香蕉片脱去74%的水分。总上分析可以知道,利用该太阳能干燥器可以实现全天候工作,能够有效的缩短物料干燥所需要的时间,为干燥器的进一步优化和大规模使用提供了理论依据。 【关键词】：太阳能干燥 温度 模拟实验 实际实验 性能
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK519
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 前言11-12
• 1.2 太阳能干燥器的分类12-14
• 1.2.1 自然对流太阳能干燥器12-13
• 1.2.2 强制对流太阳能干燥器13
• 1.2.3 温室型太阳能干燥器13-14
• 1.3 CFD软件数值模拟介绍极其意义14-15
• 1.4 本课题的研究的目的、意义和研究内容15-16
• 1.4.1 本课题研究的主要目的和意义15-16
• 1.4.2 本课题研究的主要内容16
• 1.5 小结16-18
• 第二章 太阳能干燥器的设计18-31
• 2.1 太阳能干燥的原理18-19
• 2.2 太阳能干燥器的实际方案19-20
• 2.2.1 传统干燥方式的优势与不足19
• 2.2.2 太阳能干燥器的设计特点19-20
• 2.3 太阳能干燥器的物料平衡计算20-24
• 2.3.1 干燥介质性质20-23
• 2.3.2 除湿量的计算方法23
• 2.3.3 空气消耗量的计算23-24
• 2.4 太阳能干燥器的能量分析24-25
• 2.4.1 太阳能干燥器总能量平衡24
• 2.4.2 物料内能变化和排湿消耗的能量24-25
• 2.4.3 太阳能干燥器的干燥效率25
• 2.5 太阳能干燥器的设计25-30
• 2.5.1 设计目的25-26
• 2.5.2 太阳能干燥器的工作原理26-28
• 2.5.3 干燥器的主要结构极其尺寸28-29
• 2.5.4 设计中主要部件的原理与作用29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 太阳能干燥器的模拟实验结果分析31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 太阳能干燥器模拟计算中的数学模型31-34
• 3.2.1 质量守恒方程31
• 3.2.2 动量守恒方程31-32
• 3.2.3 能量方程32
• 3.2.4 湍流模型32
• 3.2.5 传热学控制方程32-33
• 3.2.6 太阳辐射模拟33-34
• 3.3 干燥器模拟分析34-47
• 3.3.1 单只太阳能真空管模拟分析34-37
• 3.3.2 单层太阳能干燥器模拟分析37-43
• 3.3.3 双层太阳能干燥器模拟分析43-47
• 3.4 小结47-48
• 第四章 太阳能干燥器实验结果分析48-59
• 4.1 引言48
• 4.2 太阳能干燥器实验设计48-52
• 4.2.1 太阳能干燥器设计方案48-50
• 4.2.2 材料和方法50-52
• 4.3 实验结果分析52-58
• 4.3.1 空载实验结果分析52-55
• 4.3.2 干燥香蕉结果分析55-58
• 4.4 小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读学位期间发表论文情况66

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