学院 | 交通与车辆工程学院 | 学生姓名 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
专业 | 能源与动力工程 | 班级 | 学号 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
指导教师 | 职 称 | 教授 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
课题名称 | 基于MATLAB/Fluent耦合计算的生物质颗粒干燥过程模拟 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
起止日期 | 自20 年 月 日起至20 年 月 日 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、课题来源: 国家自然科学基金“基于矩阵描述的燃烧温度对秸秆灰肥性影响的平衡和动力学研究” (51676115) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
二、课题目的要求: 目的: 1、 建立基于MATLAB的生物质颗粒干燥过程壳层模型。 2、 利用fluent软件模拟管式炉内温度场分布,并实现与MATLAB软件的耦合计算。 3、 通过本课题的研究巩固提升学生的理论知识水平,培养学生对实际问题的研究能力。 要求: 1、 通过查阅文献了解把握国内外对本课题的研究水平。 2、 掌握编程方法,完成fluent与MATLAB软件的耦合计算。 3、 自主完成毕业论文的写作、相关图纸的绘制,达到毕业要求。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
三、主要研究内容: 研究内容: 1、 生物质成型颗粒干燥过程的机理及数学描述。 2、 成型颗粒干燥过程的一维壳层模型数学描述及离散编程求解方法。 3、 MATLAB与fluent软件的耦合计算实现方法。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
四、研究方法及主要论点、论据(或研究目标): 研究方法: 1、 查找文献学习了解关于生物质颗粒的干燥过程机理、影响因素、一般模拟方法。 2、 采用一维壳层模型离散生物质颗粒传热及水分蒸发数学方程。 3、 根据MATLAB与fluent软件的开源特性编程实现两个软件的耦合计算。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
五、分阶段指导性进度计划:
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六、主要参考文献资料: [1] 张淑秘. 基于Fluent Matlab 的制冷时长对地下水源热泵性能的影响[J]. 制冷与空调, 2016, 3(16): 10-16 [2] 张晓东, 张培林, 傅建平, 等.基于Matlab/Fluent 的协同仿真技术[J]. 计算机工程, 2010, 20(26): 220-224 [3] 罗娟, 侯书林, 赵立欣, 等. 典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验[J]. 农业工程学报, 2010,26(5): 220-226. [4] Collazo J, Porteiro J, Patino D. Numerical modeling of the combustion of densified wood under fixed-bed conditions. Fuel, 2012(93): 149-159 [5] Thunman, H. Leckner, B. Niklasson, et al. of Wood Particles- A Particle Model for Eulerian Calculations[J]. Combust Flame 2002(129): 30–46 [6] J. Porteiro, E. Granada, J. Collazo, et al. A Model for the Combustion of Large Particles of Densified Wood[J]. Energy & Fuels, 2007(21): 3151–3159 [7] 何芳, 闸建文, 王丽红, 等. 生物质燃烧过程颗粒模型现状分析[J]. 火灾科学, 2011(20) [8] Fang He, Frank Behrendt, et al. A new method for simulating the combustion of a large biomass particle—A combination of a volume reaction model and front reaction approximation[J]. Combustion and Flame, 2011(158): 2500-2511 [9] Gupta P,Sadhukhan AK,Saha RK. Analysis of thecombustion reaction of carbon and lignite char with igni-tion and extinction phenomena:Shrinking sphere model. Gupta P,Sadhukhan AK,Saha RK. International Journal of Chemical Kinetics . 2007 [10] 陆强.v生物质选择性热解液化的研究[D].中国科学技术大学 2010 [11] 刘联胜,苟湘,陆俊,高彦华,贺长浩.燃煤/秸秆成型燃料层燃混烧试验研究[J]. 中国电机工程学报. 2012(08) [12] 陈登宇,张栋,朱锡锋. 秸秆等温干燥热质传输机理研究(Ⅰ)——TG/DSC实验分析[J]. 太阳能学报. 2011(09) [13] 刘俊红,王革华,张百良. 生物质成型燃料产业化的理性思考[J]. 农业工程学报. 2006(S1) [14] 俞自涛,胡亚才,洪荣华,范利武,黄君丽,方梦祥,岑可法.温度和热流方向对木材传热特性的影响[J]. 浙江大学学报(工学版). 2006(01) [15] 盛奎川,吴杰.生物质成型燃料的物理品质和成型机理的研究进展[J]. 农业工程学报. 2004(02) [16] 回彩娟,俞国胜.影响生物质块状燃料常温高压致密成型因素的研究[J]. 林业机械与木工设备. 2005(11) [17] 刘玉松,胡青春.利用ANSYS分析模型结构对竹纤维粉体模压成型的影响[J]. 机电工程技术. 2003(03) [18] 赵东,黄文彬. 玉米秆粉粒体塑性压缩成型过程的有限元分析[J]. 力学与实践. 2001(02) [19] 李勇,刘志友,安亦然.介绍计算流体力学通用软件——Fluent[J]. 水动力学研究与进展(A辑). 2001(02) [20] 鲍文,李伟鹏,常军涛,付海洋. 基于FLUENT/MATLAB接口的分布参数系统闭环控制仿真[J]. 系统仿真学报. 2008(11) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
指导教师(签字): 20 年 月 日 | 系主任(签字): 20 年 月 日 |