重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (11): 343-351.

• 能源动力环境 • 上一篇    下一篇

烟叶加料过程的热质传递特性分析

邵禹然,袁锐波,陈 坤   

  1. (1.昆明理工大学 机电工程学院,昆明 650504; 2.光机电液系统集成与控制研究所,昆明 650504)
  • 出版日期:2023-12-14 发布日期:2023-12-14
  • 作者简介:邵禹然,男,硕士研究生,主要从事烟草加料系统控制研究,Email:1310425096@qq.com;通信作者 袁锐波,男, 博士,教授,主要从事流体传动与控制研究,Email:kmust_yrb@163.com。

Analysis of heat and mass transfer characteristics of tobacco leaf casing process

  • Online:2023-12-14 Published:2023-12-14

摘要: 为探索烟叶加料过程中料液的浸润机制和叶片膨胀变形特性,运用多孔介质连续 性理论和弹性理论建立了烟叶加料过程中的热质传递数学模型,基于 COMSOL软件实现加料 过程中的多物理场耦合,分析了加料过程中烟叶的温度、料液浸润率和膨胀变形的变化规律与 相互影响。结果表明:利用 COMSOL软件模拟烟叶加料过程,叶片峰值温度为 49.25℃,最适加 料环境温度为 65℃,最终料液浸润率为 19.85%,最终叶片膨胀率为 8.6%;烟叶的温度变化和 料液浸润主要从被料液拍打到的叶片部位开始;叶片内部料液扩散产生的湿应力显著大于温度 变化产生的热应力,表明料液的扩散作用对烟叶膨胀变形的影响比温度的影响更大;烟叶的最 大等效应力出现在加料过程的 15s左右,并出现在被料液拍打到的部位,表明膨胀变形致使烟 叶骨架孔隙变大,扩大了料液扩散通道。烟叶加料过程中的膨胀变形对料液扩散具有积极作 用,烟叶内部料液的分布是影响加料均匀性的主要因素。本研究为烟叶加料工艺工序进行优 化,可为卷烟数字化生产提供可靠的理论参考。

关键词: 烟叶加料, 多孔介质, 热质传递, 吸湿膨胀, 料液浸润率

中图分类号: 

  • F252