碳化硅球辅助硅酸钙微波干燥的性能

冯帅; 刘海玉; 郑仙荣; 周世豪; 乔晓磊; 金燕

doi:10.13885/j.issn.0455-2059.2025.01.017

兰州大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (1) : 129 -135. DOI: 10.13885/j.issn.0455-2059.2025.01.017

碳化硅球辅助硅酸钙微波干燥的性能

冯帅, 刘海玉, 郑仙荣, 周世豪, 乔晓磊, 金燕

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摘要

对添加碳化硅球辅助微波干燥多孔硅酸钙进行试验和数值模拟,分析碳化硅球添加量和微波功率对硅酸钙干燥特性的影响.结果表明,碳化硅球的添加显著缩短了硅酸钙的干燥时间.在微波功率150 W时, 15 g w（水）=75%的多孔硅酸钙中的碳化硅球最优添加量为12颗,较未添加碳化硅球的样品平衡温度提升15℃,干燥能耗降低46%,干燥有效扩散系数为1.42×10^-7 m²/s.随着微波功率的增加,硅酸钙的干燥能耗和干燥时间减小,但减小趋势随功率的增加而减缓.在高微波功率下,添加碳化硅球会进一步减少硅酸钙的干燥时间和能耗.对干燥过程进行多物理场仿真,考察样品内部温度、电场强度、水分浓度场的实时分布.干燥初期,碳化硅球的添加对微波加热样品并未起到明显作用,在干燥后期形成热点,有效提升样品温度,加快了硅酸钙的干燥速度.