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1、碩士學(xué)位論文↑(宋體小1號(hào)字加粗)基于離散元法的生物質(zhì)成型傳熱特性研究↑(黑體2號(hào)字)RESEARCHONHEATTRANSFERPROPERTIESOFBIOMASSBRIQUETTINGBASEDONDISCRETEELEMENTMETHOD↑(TimesNewRoman2號(hào)字加粗,題目太長(zhǎng)時(shí)可用小2號(hào)字)李玉迪↑(宋體小2號(hào)字加粗)哈爾濱工業(yè)大學(xué)←(楷體小2號(hào)字加粗)2018年6月←(年、月用阿拉伯?dāng)?shù)字,宋體、TimesNewRoman小2號(hào)字加粗)國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào):TK6學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào):621密級(jí):公開(kāi)↑↑(宋體小4號(hào)字)
2、(宋體小4號(hào)字)工學(xué)碩士學(xué)位論文↑(宋體小2號(hào)字加粗)基于離散元法的生物質(zhì)成型傳熱特性研究↑(黑體2號(hào)字)碩士研究生:李玉迪導(dǎo)師:許宏光教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:機(jī)械電子工程所在單位:機(jī)電工程學(xué)院答辯日期:2018年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TK6SchoolCode:10213U.D.C:621SecurityClassification:PublicDissertationfortheMasterDegreeinEngineering↑(TimesNewRoman小2號(hào)字)RESEARCHONHEATTR
3、ANSFERPROPERTIESOFBIOMASSBRIQUETTINGBASEDONDISCRETEELEMENTMETHOD↑(TimesNewRoman2號(hào)字加粗,題目太長(zhǎng)時(shí)可用小2號(hào)字)Candidate:LiYudiSupervisor:Prof.XuHongguangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MechatronicEngineeringAffiliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:Jun
4、e,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology(TimesNewRoman4號(hào)字)摘要摘要纖維類(lèi)生物質(zhì)資源的儲(chǔ)量豐富且種類(lèi)繁多,然而很多纖維類(lèi)生物質(zhì)資源或者被焚燒處理或者任其腐化,其中的能量沒(méi)有得到有效的利用。生物質(zhì)資源處理不當(dāng)不僅會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染,而且會(huì)造成能源浪費(fèi)。通過(guò)將纖維類(lèi)生物質(zhì)材料粉碎并擠壓成型為塊狀燃料,既可以使生物質(zhì)資源以高密度小體積的形式作為燃料運(yùn)輸儲(chǔ)存,也可以減輕化石燃料枯竭帶來(lái)的能源危機(jī)。木質(zhì)素在高溫下軟化粘性增大的特點(diǎn)使得溫度對(duì)生物質(zhì)成型燃料的影響非
5、常顯著。關(guān)于生物成型傳熱過(guò)程及成型燃料溫度的研究大多集中在對(duì)成型燃料整體進(jìn)行宏觀分析,即基于有限元理論對(duì)傳熱過(guò)程進(jìn)行建模討論,然而有限元假設(shè)無(wú)法適用于成型初期燃料的松散狀態(tài)。本文從顆粒角度基于離散元理論分析燃料成型的傳熱過(guò)程,主要研究工作如下:首先,基于顆粒力學(xué)的相關(guān)知識(shí),以單個(gè)生物質(zhì)粉碎顆粒為研究對(duì)象,考慮生物質(zhì)顆粒在成型過(guò)程中的產(chǎn)生的塑形變形,對(duì)生物顆粒間的接觸力進(jìn)行計(jì)算;分別對(duì)生物質(zhì)顆粒與模具間和兩個(gè)生物質(zhì)顆粒間的傳熱情況進(jìn)行建模分析,并考慮用Verlet方法對(duì)傳熱過(guò)程進(jìn)行迭代計(jì)算。其次,在VisualStudio中編寫(xiě)所建立的顆粒的力學(xué)和傳
6、熱模型,二次開(kāi)發(fā)EDEM軟件接觸模型的API接口程序,在EDEM中對(duì)生物質(zhì)成型的傳熱過(guò)程進(jìn)行離散元數(shù)值模擬;搭建臥式液壓成型試驗(yàn)臺(tái),以生物質(zhì)燃料各部分溫度值值作為測(cè)量指標(biāo),對(duì)所建立的離散元顆粒模型進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)比ABAQUS有限元宏觀傳熱分析和EDEM離散元模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的符合程度;采用正交實(shí)驗(yàn)法分析成型工藝參數(shù)對(duì)燃料溫度影響的顯著性。最后,在Design-Expert中利用響應(yīng)面法進(jìn)行分析,得到響應(yīng)變量燃料溫度和壓縮量,成型直徑和加熱溫度間的顯示函數(shù)表達(dá)式,并對(duì)三個(gè)成型工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使生物質(zhì)燃料的整體溫度均處在木質(zhì)素的軟化溫度范圍內(nèi)。關(guān)鍵詞:
7、生物質(zhì)成型;離散元;EDEM;二次開(kāi)發(fā);響應(yīng)面法優(yōu)化IAbstractAbstractThereserveoffibrousbiomassisabundantandthetypesofbio-basedmaterialsarevarious.However,manyfibrousbiomassresourcesareeitherburnedordecomposed,whoseenergyisnotusedeffectively.Improperhandlingofbiomassresourceswillnotonlycauseenvironment
8、alpollutionbutalsocauseenergywaste.Pulverizedandextrudedintoa