一种预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法，包括：构建纤丝状生物质颗粒与转筒的物理模型；纤丝状生物质颗粒由多个球状的“集结体”组成；通过欧拉‑拉格朗日方法分析气流和集结体在转筒内的运动规律，得到气固两相流动的数值计算模型；利用软球模型处理集结体之间的碰撞，得到纤丝状生物质颗粒在转筒内运动规律的数学模型；建立颗粒动力学方程、气相流动数学方程、集结体碰撞作用力和气‑固间作用力方程；求解颗粒在滚筒内的平均停留时间。本发明专利技术不仅可用于工业生产规模颗粒量的计算模拟，还能显著缩短数值模拟的计算时间，提高计算效率。测量精度高，与不同实际生产结果进行了对比验证，相对误差在10％以内。

A numerical simulation method for predicting the residence time of filamentous biomass particles in a rotating cylinder

【技术实现步骤摘要】
一种预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法
本专利技术涉及柔性丝状颗粒运动规律预测，具体涉及一种用于预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法。
技术介绍
滚筒烘干机作为传统的干燥设备之一，具有处理能力大、可操作性强、密封性好、燃料消耗低等优势，被广泛应用于建材、化工、食品、水泥、冶金、矿产等领域。滚筒烘干机作为干燥工艺的重要工具，其主要目的是除去烘干物中的水分，以便于储藏、运输以及改善烘干物的品质等。为了达到烘干物在滚筒内失去的水分能够被精确控制的目标，湿颗粒在滚筒烘干机内气-固两相间的热质交换以及复杂的流动问题都需要考虑在内。颗粒的流动特性将直接影响其热质交换过程和干燥效率，尤其是针对柔性颗粒的固相场。其中，以细长柔性丝状颗粒为代表，其在结构上异于粉末状或杆状颗粒，具有长细比大、刚度小等特点，为此大大增加了柔性丝状颗粒在多相流动过程中受力和碰撞的复杂性。而柔性丝状颗粒在多相流动过程中受力和碰撞的复杂性又对其在滚筒内的停留时间有着巨大的影响。颗粒在滚筒内的停留时间又对滚筒烘干机的烘干效率有着重要影响。因此有必要对颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法，其特征在于，包括：/n步骤1、构建纤丝状生物质颗粒与转筒的物理模型；所述纤丝状生物质颗粒由多个球状的集结体组成，所述集结体由纤丝状生物质颗粒在转筒内运动形成；/n步骤2、通过欧拉-拉格朗日方法分析气流和集结体在转筒内的运动规律，得到气固两相流动的数值计算模型；/n步骤3、利用软球模型处理集结体之间的碰撞，得到纤丝状生物质颗粒在转筒内运动规律的数学模型；建立颗粒动力学方程、气相流动数学方程、集结体碰撞作用力方程和气-固间作用力方程；/n步骤4、求解颗粒在滚筒内的平均停留时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种预测纤丝状生物质颗粒在转筒内停留时间的数值模拟方法，其特征在于，包括：
步骤1、构建纤丝状生物质颗粒与转筒的物理模型；所述纤丝状生物质颗粒由多个球状的集结体组成，所述集结体由纤丝状生物质颗粒在转筒内运动形成；
步骤2、通过欧拉-拉格朗日方法分析气流和集结体在转筒内的运动规律，得到气固两相流动的数值计算模型；
步骤3、利用软球模型处理集结体之间的碰撞，得到纤丝状生物质颗粒在转筒内运动规律的数学模型；建立颗粒动力学方程、气相流动数学方程、集结体碰撞作用力方程和气-固间作用力方程；
步骤4、求解颗粒在滚筒内的平均停留时间。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾丛汇，张玉健，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32