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生物质规模化储存大型堆垛自热过程数值模拟
1
作者
赵婷婷
周一凡
+5 位作者
黄志濠
陈月锋
杨晓
肖显斌
覃吴
郑宗明
《农业工程学报》
北大核心
2025年第19期235-244,共10页
生物质能产业发展要求规模化收集、储存和运输生物质,但其长期储存容易发生自热,导致燃料品质降低,还可能引发热失控甚至自燃,带来安全风险。为深入研究大型生物质堆垛热累积机理,该研究建立了耦合湍流,传热,水分输运等多个物理场的堆...
生物质能产业发展要求规模化收集、储存和运输生物质,但其长期储存容易发生自热,导致燃料品质降低,还可能引发热失控甚至自燃,带来安全风险。为深入研究大型生物质堆垛热累积机理,该研究建立了耦合湍流,传热,水分输运等多个物理场的堆垛和外部环境的双流域模型,加密划分网格,验证模型有效性,开展自热过程数值模拟,系统分析环境温度、生物质堆垛初始温度、湿度、风速、孔隙率和化学组分等因素对生物质堆垛自热的影响。结果表明,随着环境风速增大,堆垛边界湍动效应增强,高湿度和低温条件抑制生物质水分蒸发;堆垛初始温度从37增加到47℃,达到堆垛最高温度减少8 d,最高温度降低了3℃;堆垛孔隙率由0.7降为0.3储存40 d,堆垛最高温度降低了10℃;生物质原料中化学反应活性物质(如抽提物、半纤维素),堆垛自热过程发展更快自燃,当温度超过80℃时,堆垛热累积加快,自燃风险加剧,研究结果可为生物质大规模安全储存提供理论探索和技术支持。
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关键词
生物质堆垛
自热
自燃
数值模拟
微
生物
降解
低温化学反应
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职称材料
题名
生物质规模化储存大型堆垛自热过程数值模拟
1
作者
赵婷婷
周一凡
黄志濠
陈月锋
杨晓
肖显斌
覃吴
郑宗明
机构
华北电力大学新能源学院
中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
中国农业机械化科学研究院集团有限公司浙江分公司
中国农业大学工学院
怀柔实验室山西研究院
出处
《农业工程学报》
北大核心
2025年第19期235-244,共10页
基金
国家自然科学基金项目(32171915)。
文摘
生物质能产业发展要求规模化收集、储存和运输生物质,但其长期储存容易发生自热,导致燃料品质降低,还可能引发热失控甚至自燃,带来安全风险。为深入研究大型生物质堆垛热累积机理,该研究建立了耦合湍流,传热,水分输运等多个物理场的堆垛和外部环境的双流域模型,加密划分网格,验证模型有效性,开展自热过程数值模拟,系统分析环境温度、生物质堆垛初始温度、湿度、风速、孔隙率和化学组分等因素对生物质堆垛自热的影响。结果表明,随着环境风速增大,堆垛边界湍动效应增强,高湿度和低温条件抑制生物质水分蒸发;堆垛初始温度从37增加到47℃,达到堆垛最高温度减少8 d,最高温度降低了3℃;堆垛孔隙率由0.7降为0.3储存40 d,堆垛最高温度降低了10℃;生物质原料中化学反应活性物质(如抽提物、半纤维素),堆垛自热过程发展更快自燃,当温度超过80℃时,堆垛热累积加快,自燃风险加剧,研究结果可为生物质大规模安全储存提供理论探索和技术支持。
关键词
生物质堆垛
自热
自燃
数值模拟
微
生物
降解
低温化学反应
Keywords
biomass stack
self-heating
spontaneous ignition
numerical simulation
microbial degradation
low-temperature chemical reactions.
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
生物质规模化储存大型堆垛自热过程数值模拟
赵婷婷
周一凡
黄志濠
陈月锋
杨晓
肖显斌
覃吴
郑宗明
《农业工程学报》
北大核心
2025
0
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