[发明专利]用于预测烟丝在滚筒烘丝机内热质传递规律的数值方法

权利要求书

1.一种用于预测烟丝在滚筒烘丝机内热质传递规律的数值方法，其特征在于，包括：

步骤一：建立不同滚筒长度、滚筒内径、滚筒倾角、滚筒转速、烟丝质量流量、烟丝当量直径、气流速度条件下烟丝在滚筒烘丝机内停留时间数学模型；针对不同滚筒长度、滚筒内径、滚筒倾角、滚筒转速、烟丝质量流量、烟丝当量直径、气流速度条件下烟丝在滚筒内的停留时间进行实验研究，基于Friedman and Marshall模型获得修正后关于烟丝停留时间的经验公式，所述经验公式如下：

其中，τ_m为烟丝在滚筒内的平均停留时间，D为滚筒内径，L为滚筒长度，S为滚筒倾角，N为滚筒转速，S_s为烟丝质量流量，d_p为烟丝当量直径，G为气体流量，0.3344和0.6085为常数；

将该经验公式编入烟丝热质交换模拟系统，输入不同滚筒长度、滚筒内径、滚筒转速、滚筒倾角、烟丝质量流量、烟丝当量直径、气流速度，得到烟丝在滚筒烘丝机内的停留时间；

步骤二：建立烟丝干燥过程中有效换热系数、传质系数的数据库；通过试验方法对不同温度和含水率条件下烟丝的有效换热系数和传质系数进行测量，并以此建立数据库，在计算烟丝沿滚筒烘丝机轴向的温度和含水率时直接调用已编入程序的数据库数据；

步骤三：采用划分微单元的方法，将滚筒烘丝机沿轴向划分为若干等距的微单元；改变滚筒长度、滚筒内径、滚筒倾角、滚筒转速、烟丝质量流量、烟丝当量直径、气流速度的参数，得到不同的运行条件，建立不同运行条件下烟丝在滚筒烘丝机内热质交换数学模型；针对每一控制微单元内建立质量守恒方程、能量守恒方程、热质平衡方程，计算出烟丝在各个微单元内的温度和含水率；烟丝在第i个微单元中所计算得到的出口温度和含水率将作为第i+1个微单元的入口参数，依此类推得到烟丝在各个微单元内的温度和含水率变化规律。

2.根据权利要求1所述的用于预测烟丝在滚筒烘丝机内热质传递规律的数值方法，其特征在于：所述步骤二中，当烟丝温度和含水率处于数据库中某两个值之间时，则通过插值方法获得。