水泥熟料堆积体等效导热系数模型与实验研究.docx

2014 年 7 月BULLETIN OF THE CHINESE CEＲAMIC SOCIETY July，2014 水泥熟料堆积体等效导热系数模型与实验研究岩1 ，李 斌1 ，王佳顺1 ，刘彬2闻(1． 燕山大学机械工程学院，秦皇岛 066004;2． 燕山大学电气工程学院，秦皇岛 066004)摘要:水泥熟料堆积体导热系数表征了水泥熟料颗粒传递热量的能力，在研究篦冷机内水泥熟料冷却换热机理方面具有重要意义。本文在多孔介质的两相导热模型的基础上，考虑到固气两相随机混合方式排列，建立了一种新 的适用于水泥熟料堆积体的导热数学模型。为求解模型参数，应用圆球导热仪测量水泥熟料堆积体的导热系数， 实验结果表明，水泥熟料堆积体的等效导热系数随温度的升高而增大，随孔隙率的增大而减小。关键词: 水泥熟料; 数学模型; 导热系数中图分类号:TQ172文献标识码:A文章编号:1001-1625(2014)07-1589-05Model and Experimental Study of Equivalent Thermal Conductivity forCement Clinker Accumulation BodyWEN Yan1 ，LI Bin1 ，WANG Jia-shun1 ，LIU Bin2(1． College of Mechanical Engineering，Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China;2． Institute of Electrical Engineering，Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China)Abstract:The equivalent thermal conductivity of cement clinker accumulation body could characterize theability of cement clinker，which has important significance in researching the heat transfer mechanism．This paper established a new thermal conduction mathematical model applicabled to cement clinker accumulation body which based on the model of two-phase heat transfer porous medium，considering the mixture random arrangement of gas-solid two-phase． The equivalent thermal conductivity of cementclinker accumulation body was measured to solve the model parameter by spherical thermal equipment． The experimental resulted show that，equivalent thermal conductivity for cement clinker accumulation body increases with temperature rises，and decreases with the increase of porosity．Key words:cement clinker;mathematical model;thermal conductivity引言1水泥熟料在回转窑高温煅烧后，需经篦冷机输运及快速冷却［1］。篦冷机内熟料堆积在重力作用下处于压实状态，依靠篦板上的动力装置推动熟料颗粒向篦冷机尾端移动。水泥熟料堆积体导热系数表征了水泥 熟料颗粒传递热量的能力，在研究篦冷机内水泥熟料冷却换热机理方面具有重要意义。目前基于水泥熟料 堆积体等效导热系数的模型计算和实验尚无文献报道。堆积的水泥熟料颗粒可视为多孔介质［2］。在重力压实状态下颗粒堆积存在间隙，构成多孔介质结构。目前国内外对多孔介质的等效导热系数的理论分析和实验研究做了相关研究。Elio［3］在改进前人导热模型 的基础上，得到新的适用于颗粒多孔材料导热系数的预测模型方程。王唯威［4］等基于分形理论构造了不同基金项目:国家自然科学基金资助项目作者简介:闻 岩(1963-)，男，博士，教授，硕士生导师． 主要从事机械设计理论及水泥机械的研究．专题论文硅 酸 盐 通 报第 33 卷1