在了解氧化铝矿浆干燥、烧成工艺及设备的基础上,针对中国铝业股份有限公司中州分公司开发的一种新的氧化铝矿浆干燥和烧成炉,建立了矿浆干燥、烧成炉内气固两相流的流动传热以及烧成过程的数学模型,就干燥、烧成炉运行参数及各几何参数进行优化计算,得出了炉内气固两相流动的速度场、温度场、压力场以及颗粒干燥和烧成反应时间,并分析讨论了喷口位置、喷口速度、颗粒雾化粒径等参数对氧化铝矿浆干燥、烧成工艺的影响

建立60t·h-1氧化铝熟料回转窑综合传热、传质数学模型.应用数值方法,研究喂入料浆的水分含量对窑内热过程的影响,分析得到熟料烧结方式由湿法转变为干法时回转窑具有提高产能、降低能耗的潜力.结果表明:当料浆水的质量分数降至20%时,回转窑生产能力可比实际工况提高24%,相应燃煤单耗降幅可达18%.随料浆含水量再递减,则产能和燃煤单耗的平均变化量显著减少,改变幅度逐渐趋缓

建立了用矢性流函数一涡量法和k-ε双方程湍流模型模拟铸造充型过程的数学模型,并模拟了铸造充型过程.对模拟结果的验证表明,计算结果与实测结果基本一致,证明矢性流函数-涡量法和k-ε双方程湍流模型可用于模拟铸造充型过程三维非稳态湍流流动和传热过程

以初期凝固坯壳为研究对象,在结晶器内壁纵向划分沟槽,建立数学模型,计算划分沟槽与不划分沟槽结晶器内铸坯的温度场和应力场,研究沟槽内壁结晶器对铸坯初期凝固过程的影响.结果表明,沟槽内壁结晶器可显著改善铸坯传热,降低坯壳应力并使其均匀分布

运用环境流体力学及传热学的相关理论,研究了水平巷道火灾烟流滚退规律,通过对滚退烟流与巷壁间的热交换过程分析,得出了滚退发生时烟流逆行距离的函数表达式,并对其进行简化以便于实际应用

讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的“自保护”能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温度场的变化规律

通过煤自然发火实验和松散煤体粒度与氧化自燃性关系实验,推算出煤自燃过程中一些特性参数的计算公式.根据多孔介质流体力学、传质和传热学理论,建立了松散煤体漏风流流场、氧浓度场和温度场的数学模型.通过实验和理论分析,建立了松散煤体自然发火的三维动态数学模型,分析了模型边界条件的确定方法,并采用有限差分法对二维模型进行了数值求解

应用铸坯凝固过程中的热弹塑性应力模型,对马钢水平连铸热试期间的铸坯进行了传热、应力和应变分析计算。定量地反映了铸坯的热应力分布,指出水平连铸铸坯出结晶器后,表面温度回升太大,可能产生中间裂纹和中心裂纹

以从热面向冷面传热量相同为条件,针对封闭空间内具有混合对流及导热问题引进了等效导热系数概念。以圆柱体熔体为背景计算了等效导热系热以及它与熔体空间形状、Re数和Gr数等因素之间的关系,对所得结果进行了物理的解释。这些结果对诸如金属凝固、晶体生长等问题的计算有一定参考价值。并将计算结果与砷化镓单晶生长过程中实测数据进行对比,两者相当吻合

第一章 流体流动 1 第二章 流体输送机械 29 第三章 液体的搅拌 38 第四章 流体通过颗粒层的流动 41 第五章 颗粒的沉降和流态化 51 第六章 传热 59 第七章 蒸发 94 第八章 吸收 101 第九章 精馏 119 第十章 气液传质设备 143 第十一章 萃取 148 第十二章 热、质同时传递的过程 157 第十三章 固体干燥 162