基于CFD技术的太阳能污泥干燥室内热湿环境研究-论文.pdf

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1、第30卷第8期可再生能源Vo1．3ONo．82012年8月RenewableEnergyResourcesAug．2012基于CFD技术的太阳能污泥干燥室内热湿环境研究毛文龙，王军锋，顾锋，王泽，张娟娟(江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江212013)摘要：基于传热传质理论，建立一种太阳能污泥干燥室内热湿耦合传递的数学模型。综合考虑空气流动以及对流和辐射传热，利用CFD软件Fluent的k~s湍流模型、组分输运模型及辐射模型，初步分析了在太阳辐射条件下不同干燥室结构、排风形式以及通风量对太阳能污泥干燥室内干燥区域的温度、相对湿度以及速度分布的影响。模拟结果表明：干燥室内温、

2、湿度模拟值与实测值吻合较好，平均相对误差分别为3．55％和5．39％。对比分析不同结构下干燥室内的流场分布，两出口排风形式的太阳能污泥干燥室可以形成良好的干燥微环境。当两出口排风风速≥5m／s时，室内干燥区域温度高于室外环境温度，同时相对湿度低于室外环境相对湿度，且增大出流风速，在干燥区域内空气扰流强度增强，有利于干燥室内污泥水分的蒸发。关键词：阳光房；CFD；温度；湿度；污泥干燥中图分类号：TK519文献标志码：A文章编号：1671—5262(2012)08—0015—05Studyonthermalandmoistureenvironmentinsolarsludgedr

3、yingroombasedonCFDMAOWen-long，WANGJun-feng，GUFeng，WANGZe，ZHANGJuan-juan(SchoolofEnergyandPowerEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Basedonthetheoryofheatandmasstransfer，amathematicalmode1ofcoupledheatandmoisturetransferinsolardryingroomofsludgewasestablished．Thismode

4、lisdevelopedtoprelimi—naryanalysisthetemperature．relativehumidityandvelocityofdistributioninfluencedbythediffer．entstructureofdryingroom，ventilationformsandventilationfluxinsolardryingroomforsludgeontheconditionofsolarradiationbycomprehensiveconsideringairflow，heattransferinconvectionandrad

5、iation，usingk-sturbulencemodels，speciestransportmodelsandradiationmodelsinFluent．Theresuhsofthedevelopedmathematicalmodelaregoodagreementwiththeexperimentalresultsandtherelativeerroroftemperatureandhumidityare3．55％and5．39％betweensimulationandexperiment，respectively．Contrastanalysisoftheflow

6、fieldinthedifferentstructureofsolardryingroom，thesolarsludgedryingroomoftwooutletsofexhaustcanformagooddrymicro-environment．Whentheflowvelocityisnotlessthan5m／softwooutletsoftheexhaustmodel，thetemperatureisnotlowerthantheoutdoortemperatureandrelativehumidityisnothigherthantheoutdoorRHinthei

7、ndoordryareas．Meanwhile，theairturbulenceintensityofthedryregionincreaseswiththeflowvelocity，whichcanpromotetheevaporationofsludge．Keywords：greenhouse；CFD；temperature；humidity；sludgedrying0引言污染Ⅲ。对污泥的有效处理既能减小环境污染，又2010年我国污泥年产量高达3000万t，大可以变废为宝，使污泥得到再次利用。污泥干