例2.
纸张干燥是传质与传热相互耦合的复杂物理过程,受内部和外部因素的共同作用,但由于对内部水分迁移机理认识的局限,很多干燥模型无法准确反映其热质传递的本质,导致模拟结果与实际过程偏差较大。本项目拟在研究纸张内部结构因素的基础上,采用DSC、SEM、LF-NMR等手段定量分析孔隙尺度及其分布规律,运用分形理论研究微观结构特征对纸张内部流体流动和传热过程的影响。在考虑孔隙结构变化和纤维表面特性影响的前提下,综合力平衡、相平衡和热分析动力学等理论研究纸张内水分的不同存在形式及其分布和蒸发次序。在此基础上,借助毛细管现象与吸附现象研究纸页内不同形式水分的迁移机理,构建相应的传质本构关系。通过接触/对流干燥实验分析纸张干燥热质耦合传递规律,结合相应的外部因素,建立纸机干燥部的解析数学模型,并运用数值分析技术开展干燥动力学模拟。本项目对于造纸干燥过程的工艺优化与节能降耗将具有重要的理论指导意义和应用价值。
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