在热解过程中对大型生物质颗粒的传热特性进行数值模拟

科学领域:

• 生物质热解是生物质的热解.
• 热化学转换是一种热化学转换.
• 在多孔介质中传热.

背景情况:

• 大型生物质颗粒之间的导电在热解过程中至关重要.
• 了解内部热传递对于优化生物质转化至关重要.

研究的目的:

• 开发生物质粒子热解的数值模型,包括粒子内部导电.
• 分析颗粒大小,含水量和气体速度对热解热传递的影响.

主要方法:

• 生物质粒子热解的数值模拟.
• 分析温度分布和传热特性.
• 在热解过程中对努塞尔特数变化的研究.

主要成果:

• 在粒子内部观察到显著的温度梯度 (高达146.7K).
• 在热解过程中,在努塞尔特数中发现了两个不同的峰值.
• 较高的水分含量延长了热解时间 (15%的水分是1.5倍).
• 增加的粒子大小减少了努塞尔特数峰值差异,并扩大了间隔.
• 气体速度增强了热传输,但在更高的速度下,回报会减少.

结论:

• 粒子内部导电显著影响生物质热解温度分布.
• 含水量和颗粒大小是影响热解持续时间和热传递的关键因素.
• 优化气体速度对于生物质热解过程中高效的热传递至关重要.