ZLG-0.4型試驗(yàn)用凍干機(jī)的設(shè)計(jì)【含14張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 外文出處： Transp Porous Med.2007 附 件： 1. 原文； 2. 譯文 2013年03月干燥過程中多尺度方面的傳熱傳質(zhì)一 介紹本文著重于多尺度建模耦合多孔介質(zhì)中的傳質(zhì)。如今,綜合方程組治理這些現(xiàn)象在宏觀觀測儀的水平是眾所周知的和被廣泛用來模擬一些配置,特別是干燥過程。然而,這宏觀描述有一些畫面:它生成一個(gè)戲劇性的需求在物理力學(xué)特性和失敗的同時(shí),不是特別不尋常的配置。這些缺點(diǎn)可能是多尺度方法主要動機(jī)。不同的策略,因此可能可以應(yīng)用。對于時(shí)間尺度分離,尺度之間的耦合是順序:多尺度方法減少規(guī)模的改變。當(dāng)時(shí)間尺度重疊,一個(gè)并行耦合將被處理:這是一個(gè)真正的多尺度成形,更要求在計(jì)算資源和應(yīng)用數(shù)學(xué)。以下內(nèi)容是本文提出:順序耦合:技術(shù)是可允許的宏觀屬性計(jì)算使用屬性和形態(tài)學(xué)所謂的單位細(xì)胞。均化電離作用是這些技術(shù)的一部分,可以成功地應(yīng)用于實(shí)際多孔介質(zhì)如木頭、材料纖維,固體泡沫等,提供了對形態(tài)上的考慮。機(jī)械性能的例子橡樹,包括縮小年齡,將被考慮。最后,必須指出,假設(shè)兩個(gè)度均是獨(dú)立的,這允許計(jì)算的解決方案只有一次,隨后用于宏觀組方程。并發(fā)耦合:前面的假設(shè)在現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常失敗。在這種情況下,規(guī)模水平不能被認(rèn)為是獨(dú)立的和多尺度方法成為必要。這里介紹一些公式來解釋幾個(gè)尺度上可以同時(shí)被考慮,從一個(gè)簡單的微觀階段之間的耦合綜合制定的時(shí)間演化的宏觀價(jià)值和宏觀梯度被思考出來。這樣的策略有更高的要求從開發(fā)和計(jì)算時(shí)間。一些配置是已經(jīng)摘要和被使用來畫的方程。然而,讀者應(yīng)該意識到這是一個(gè)新的和開放的領(lǐng)域,特別是在域的耦合傳熱傳質(zhì),這是正在進(jìn)行的研究工作的主題。在下面,宏觀尺度總是指我們感興趣的規(guī)模更小的尺度,而所有被稱為微觀尺度。這個(gè)指示是因此獨(dú)立的真實(shí)大小這些鱗片。例如,當(dāng)預(yù)測中收縮的一個(gè)木材組織、宏觀尺度是細(xì)胞排列(通常是一些數(shù)百微米)和微尺度的細(xì)胞壁(通常是一些微米)和大規(guī)模的大分子(一些幾十納米)。在另一端,當(dāng)處理一個(gè)堆棧的方法,宏觀尺度是堆棧大小(一些米)和微尺度是微型版的一部分(一些厘米)。二 宏觀制定均化的宏觀方程組的若干套在文獻(xiàn)中提出的模擬的干燥過程。但是，這部分將只專注于最全面的設(shè)置用于在宏觀水平的方程，它描述了系統(tǒng)的使用三個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)變量。目前，研究人員使用的3變量模型同意以可以使用的制劑。的一組方程，下面提出的，起源惠特克的（1977）的工作所需要的小的變化的大部分考慮到結(jié)合水?dāng)U散和干燥的內(nèi)部過壓（佩列，德喬瓦尼1990年）。特別是，讀者必須知道，所有的變量都代表單元體（REV）（斯萊特里1967），因此平均表達(dá)式“宏觀”。這是假設(shè)的存在，這樣的代表體積，足夠大的平均量來定義，小到足以避免變化，由于宏觀梯度和非平衡配置微觀層面。水利:節(jié)能空氣保護(hù):節(jié)能: 在氣體和液相速度所普遍達(dá)西定律:的數(shù)量被稱為相電位和是深度標(biāo)量。所有其他符號有其通常含義。邊界條件:對于外部的干燥表面的示例,假設(shè)的邊界條件是下面的形式:其中JW和Je代表的邊界處的總水分和總焓通量分別為，x表示從該邊界的位置沿所述外部單元正常和xv的蒸氣的摩爾分?jǐn)?shù)。在所有這些方程中，下標(biāo)eff表示“有效”的屬性，是用實(shí)驗(yàn)方法確定，或通過使用預(yù)測的縮放方法（請參見下一節(jié)）。變量，通過棒表示平均值，被定義為:更詳細(xì)的描述可以發(fā)現(xiàn)這些方程和相關(guān)的假設(shè)（佩列1996年，1999年）。 由于這個(gè)提法負(fù)責(zé)內(nèi)部壓力通過空氣平衡（公式2），方程組被證明是非常強(qiáng)大和能夠處理多種配置，包括激烈的轉(zhuǎn)移：高溫對流干燥，真空干燥，RF /真空干燥，IR /真空干燥等。例如，在高溫下的對流干燥的仿真，用過熱蒸汽或潮濕的空氣中，可以以良好的精度預(yù)測干燥時(shí)輕混凝土（佩列等人，1993）。最重要的機(jī)制和趨勢很好地預(yù)測在木材的情況下，盡管其強(qiáng)烈的各向異性及其生物圖1例對流干燥干燥模擬的綜合建模與無線電高頻加熱（佩列和白金漢宮2004年）的變化。在木材的特定行為的，內(nèi)部的內(nèi)部氣化所產(chǎn)生的氣體壓力是能夠驅(qū)動在縱向方向上的水分。這種效果是容易觀察和實(shí)驗(yàn)證明（由端片溫度未來），并通過這組方程在干燥模型模擬（佩列等人。 1993;佩列1996）。作為另一實(shí)施例的復(fù)雜的物理機(jī)制，圖。圖1示出的變量能領(lǐng)域（體積功率，溫度，水分，和內(nèi)部的壓力）經(jīng)過20個(gè)小時(shí)的對流干燥的橡樹部分與射頻加熱。在這種情況下，功率計(jì)算字段是通過求解麥克斯韋方程。此字段取決于木材的介電性能，因此在溫度和水分含量的領(lǐng)域。同樣地，溫度和水分含量字段依賴于電力領(lǐng)域。為了解決這個(gè)雙向耦合效率，需要一個(gè)棘手的計(jì)算策略。三 均化雖然在上一節(jié)提出的宏觀方程組是一個(gè)功能強(qiáng)大的基礎(chǔ)，為干燥的計(jì)算機(jī)模擬，它需要知識幾個(gè)物理參數(shù)，其中大多數(shù)是溫度的函數(shù)的兩個(gè)和水分含量。因此，提供的計(jì)算機(jī)模型的所有物理刻畫，限制使用建模是一項(xiàng)乏味的任務(wù)。第一個(gè)目標(biāo)為多尺度的方法是使用建模來預(yù)測一個(gè)部分的參數(shù)依賴于電力領(lǐng)域。為了解決這個(gè)雙向耦合效率，需要一個(gè)棘手的計(jì)算策略。圖2原理的雙坐標(biāo)系統(tǒng)用于定期同質(zhì)化的（在桑切斯帕倫西亞1980）需要在宏觀尺度。均勻化的數(shù)學(xué)工具之一，允許從微觀的描述，要被預(yù)測的宏觀性質(zhì)一個(gè)非均勻介質(zhì)中（桑切斯 - 帕倫西亞1980年;蘇克特1985年；霍爾農(nóng)的1997年）。 以下的方法來解釋的原則，使用一個(gè)簡單的拋物型方程作為參考的問題：在（界）感興趣的領(lǐng)域，（x）的擴(kuò)散系數(shù)（2階張），U（T，X）的變量字段（即溫度，熱擴(kuò)散或水分內(nèi)容的質(zhì)量擴(kuò)散）發(fā)源項(xiàng)和的初始場?，F(xiàn)在讓我們考慮異構(gòu)和定期的介質(zhì)，它由一個(gè)并列的單電池（圖2）。 為小參數(shù)之間的比例由向量表示，記為矢量x，和微觀尺度，宏觀尺度Y。 x被用來定位點(diǎn)，在宏觀的域（即點(diǎn)M和M”圖 2），而y是用于單元內(nèi)的單元Y定位的點(diǎn)（即點(diǎn)M和M”在圖2）。有了這個(gè)新的配置，參考問題成為一個(gè)多尺度問題：在u（T，X）= U（T，X，x）= U（T，X，Y）和A中，雖然同質(zhì)化的過程可以得出的（X）= AX，x=（X，Y），均勻橢圓抽動，有界和Y-周期的函數(shù)集，N（N=空間尺寸）。雖然可以來自與擴(kuò)散系數(shù)依賴于x的同質(zhì)化過程，僅在以下的單元電池被認(rèn)為是依賴于y：均勻化理論告訴我們：其中u0是均質(zhì)化的問題的解決方案：宏觀性質(zhì)，A0給出了：均化系數(shù)=微觀系數(shù)的平均值+修正項(xiàng)在公式。如圖12所示，函數(shù)以下的問題的解決方案，要解決的超過的單元電池Y：公式12告訴我們，宏觀性質(zhì)由兩個(gè)貢獻(xiàn)：- 平均的微觀性質(zhì)，占的比例，值的單元電池中的每個(gè)階段;- 修正項(xiàng)，占內(nèi)成分的形態(tài)單元電池，由于細(xì)胞的問題的解決方案。這個(gè)詞可能非常重要的。例如，宏觀的早材的一部分的剛度軟木是只有5-10的微觀特性的平均化的值，其中表示校正項(xiàng)，除去90-95這的平均值（法魯賈 1998）。方程12和13可以通過正式膨脹的方法衍生或者，更嚴(yán)格的是，通過使用中的變分形式的修改后的測試功能（8）（桑切斯-休伯特和1992年桑切斯 - 帕倫西亞）。為了得到限制問題，在正常的方式，未知功能的u開發(fā)了如下擴(kuò)展：由于屬性里面的快速變化，兩個(gè)獨(dú)立空間衍生物存在：應(yīng)用此衍生的規(guī)則問題 (8) 導(dǎo)致的拋物方程中的 權(quán)力正式擴(kuò)大。與-2的術(shù)語，告訴我們 告訴我們，u0 不依賴于 y。使用這一結(jié)果，與 1 一詞給出:16 方程是線性的所以 u1 可以表示為一個(gè)線性表達(dá)式的衍生品關(guān)于 x, u0 的:在式（17），j（Y）H1per（）Y定期的功能，解決方案如下以下問題探析：附注式18式13式（15）中定義的衍生符號寫入。E j是軸j的單位矢量。最后，術(shù)語與0讀?。浩骄?dāng)量19在單元單元Y允許的Y周期消失：其他地方可以發(fā)現(xiàn) 為在干燥過程中遇到的機(jī)械問題的權(quán)力的正式擴(kuò)展的詳細(xì)信息： 彈性 (桑切斯-帕倫西亞1980 年; 琳恩1984 年; 桑切斯-休伯特和桑切斯-帕倫西亞 1992 年），為熱彈性力學(xué)（洛斯蒂斯1996年) 和收縮（佩列佩列2002 年 ；佩列和巴德爾2003 年）。古典偏微分方程問題中的同質(zhì)化配方結(jié)果。此外，由于微觀與宏觀尺度是獨(dú)立的與這項(xiàng)工作 （彈性本構(gòu)方程和水分含量的變化成正比的收縮），使用的簡單物理表述的假設(shè)問題是穩(wěn)態(tài)、 線性和被拆。然而，去電腦模型必須是可行的處理，處理任何幾何強(qiáng)烈屬性并在空間而異。這就是為什么FE方法是在適當(dāng)方面的數(shù)值戰(zhàn)略。最后，網(wǎng)格必須代表真實(shí)的形態(tài)多孔介質(zhì)盡可能密切。對實(shí)現(xiàn)這一要求的最好的可行的二個(gè)策略是直接從構(gòu)建網(wǎng)格的多孔質(zhì)的顯微鏡圖像介質(zhì)上。為了滿足這一需求，兩個(gè)數(shù)值的工具已經(jīng)開發(fā)：(1) MeshPore： 軟件開發(fā)的應(yīng)用基于圖像嚙合 (佩列2005年);(2) MorphoPore： 代碼基于知名 FE 戰(zhàn)略，專門討論特別是解決同質(zhì)化的問題，即處理所有種類的邊界在單元格解題過程中遇到的條件。這些產(chǎn)品都寫在Fortran 95的，但他們在PC上運(yùn)行的經(jīng)典運(yùn)DOWS應(yīng)用到圖形庫用于預(yù)處理和后處理（5.0 Winteracter）。 圖3描述了一組典型的解決方案，它允許適當(dāng)?shù)暮暧^橡樹的年輪的關(guān)系（剛度和收縮）來計(jì)算的。在該圖中，實(shí)線表示不同種類的初始位置之間的界限組織（血管，薄壁細(xì)胞，纖維，和射線細(xì)胞），而著色的區(qū)域代表對于每個(gè)基本的解決方案計(jì)算出這些區(qū)域的變形（施加的放大系數(shù)，從而使變形場，可以很容易地觀察到）。這些解決方案強(qiáng)調(diào)橡木的孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其對力學(xué)行為的含義。例如，纖維區(qū)是足夠強(qiáng)的施加上的其它結(jié)構(gòu)（瓦特的問題）和環(huán)孔收縮區(qū)是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，無法傳輸任何徑向力（在這一部分中，船只擴(kuò)大是顯而易見的，問題11），易發(fā)生剪切應(yīng)變（問題12）。圖3周期的位移場計(jì)算的四個(gè)問題要解決在代表略去細(xì)胞。 （W）收縮的問題;（11）和（22）在徑向和切向方向的剛度問題。（12）對應(yīng)的剪切的問題。實(shí)線表示的初始輪廓的組織（佩列和巴德爾2003）。顏色代碼，從暗到亮：射線細(xì)胞，纖維區(qū)，薄壁細(xì)胞和血管。這種方法使我們能夠量化效果的纖維比例和纖維區(qū)形狀對宏觀的值或預(yù)測增加放大的剛性和收縮系數(shù)增加所致放大年輪的寬度（佩列和巴德爾2003）。保持心靈應(yīng)用這一同質(zhì)化讓程序獲得往往趨向于零，時(shí)間變量無疑，內(nèi)消失的單元細(xì)胞Y因此，宏觀屬性被計(jì)算一次，并隨后用于在同質(zhì)化的問題。這是一個(gè)典型的順序耦合。到這里為止，我們已經(jīng)提出了一系列的宏觀方程并允許轉(zhuǎn)移和干燥眾多配置進(jìn)行計(jì)算和數(shù)學(xué)方法，同質(zhì)化，也讓宏觀性質(zhì)（“有效”的參數(shù)宏觀組），以計(jì)算從上面的材料的構(gòu)成的微觀層面（概念的單元，或啟，REV）。雖然一致和全面的，這種做法是不相關(guān)的某些配置。本文的最后一部分是專門并發(fā)因此耦合。