试析多孔介质干燥的孔道网络模拟及试验研究

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1、中国农业大学硕士学位论文多孔介质干燥的孔道网络模拟及试验研究姓名：丁小明申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：刘相东20030101独创性声明本人声明所星交的论文是我个人在导师指导下溅稽的研究工作及鞭褥的研究成采。尽我囊翔，狳了文孛特象熬辍糠注强鬟落静稳方终，论交孛不惫含焚戆久已经发表或撰写过的磷究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育税构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并淡示了谢意。研究生蟹j0期时闻；≯，。多％／月j．JB关于论文使用授权的说明本久完众了解孛国农监大学露关像餐、使用学键谂震懿瓣定，帮：

2、学校骞较僳餐送交论文的艇印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。间懑中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。≤保密的学位论文在耨密露黢遵守戴协议》研究生签勺J，时＼f’VN时间：少哆年多月纠日，导瑟煞名：享1朝。露辩阏；汐∥；年参月善I目摘要本论文首先回顾了近～个世纪以来多孔介质在干燥过程中内部湿分迁移理论，指出孔道网络理论在多孔介质干燥研究中所具有的独到优势，继而借助侵入渗流理论所取得的成果，结合孔道网络理论，分析了干燥本身的湿分迁移特征，模拟研究了多孔介质在等温条件下不考虑重力时的干燥过程。通过

3、计算机模拟给出了多孔介质在不同尺度下干燥过程中内部相的动态分布，通过相分布图可以看出多孔介质在干燥过程中内部湿分的变化过程。模拟结果显示，干燥前沿具有非常不规则的碎片状结构。通过相图分析还可以发现，干燥中内部湿分的迁移不仅是一个从里到外的过程，到了一定的干燥阶段，也同时存在由外到里的干燥现象。通过比较不同大小、不同分布的孔道网络模拟干燥相图不难发现，孔道尺寸及其分布对干燥过程中液体团的形成及发展有着重要影响。此外利用透明的有机玻璃材料建立了可视化的二维孔道网络干燥实验台，通过试验研究了孔道网络中内部湿分相的分布状态，观察了孔道网络干燥前沿的形成及发展过程。通过试验数据获得的干燥曲

4、线、干燥速率曲线，说明了此干燥试验台真实的反映了一个多孔介质的干燥过程。试验验证了多孔介质在干燥过程出现的蒸发前沿及其具有的不规则特征，同时说明了孔道结构及分布影响着多孔介质干燥过程。试验结果比较发现，重力有助于形成稳定的蒸发前沿，模型大小也影响着干燥过程。关键词：干燥，侵入渗流。孔道网络，多孔介质，相分布孛蚕农韭丈学硬毒学链论文ABSTRACTlIllllmlII■菖皇曼曼曼皇量皇罡曼蔓邕删簟—掌——■■■■—■■■■—————舅皇量置摹鹫墨皇蕾黑曩鼎牲鼍燃燃堂皇皇皇量■一ABSTRACTThispaperpresentsareviewofthemoisturetransfer

5、theoriesinporousmediaduringdryingprocessesinthelastcentury．Thenallinnovativeporenetworkmodelindryingbasedinvasionpercolationtheoryandporenetworktheoryessentiallydifferentfromtheclassicalcontinuummodelisdeveloped。Moisturetransfercharacteristicsinporousmediaduringdryingprocessarestudiedunderiso

6、thermalandabsenceofgravity．Dynamicdryingprocessesareobtainedandaseriesofmoisturephasedistributionimagesaredrewusingcomputersimulation．Imagesclearlyshowfractaldryingfront．Astrangedryingphenomenonthatmoisturetransfersnotonlyfrominnertoouter,butalsofromoutertoinnerofporousmediaisobserved．Results

7、ofsimulationprovethesignificanceoftheporesizedistributionindryingofporousmedia．Inadditiontodryingsimulation，atwo-dimensionaltransparentporousmediaexperimentalmodelissetup．Fmctaldryingfrontisinvestigatedandgravityarehelpfultostabilizedryingfro