基于多孔介质模型的陶瓷坯体干燥瞬态模拟.pdf

陶瓷含報Vol.44 No.4第44卷，第4期2023年8 月D0I:10.13957/ki.tcxb.2023.04.021引文格式：陆琳，张祺，冯青，等基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟J.陶瓷学报，2 0 2 3,44(4)：7 92-8 0 0.LU Lin,ZHANG Qi,FENG Qing,et al.Transient simulation of ceramic body drying based on porous medium model J.Journal of Ceramics,2023,44(4):792-800.Journal of CeramicsAug.2023基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟陆琳，张长祺，冯青，肖祥生，丁文斌，袁东海(景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院，江西景德镇33340 3)摘要：干燥作为陶瓷生产过程中不可或缺的一环，其对陶瓷产品的质量有着重要的影响。分别取温度为7 0 和7 5、湿度为0%和30%以及流速为2 ms-1和3ms-的干燥介质，模拟2 40 0 s内坏体干燥的传热传质过程，研究不同流速、温湿度的干燥介质对坏体干燥效果的影响。根据坏体干燥的瞬态模拟结果表明，提高干燥介质的流速和温湿度能提高坏体的升温速率，但是提高干燥介质的湿度会导致坏体的干燥速率降低。关键词：温湿度；流速；坏体干燥效果；传热传质过程中图分类号：TQ174.6*3文献标志码：A文章编号：10 0 0-2 2 7 8(2 0 2 3)0 4-0 7 92-0 9Transient Simulation of Ceramic Body Drying Based onPorous Medium ModelLU Lin,ZHANG Qi,FENG Qing,XIAO Xiangsheng,DING Wenbin,YUAN Donghai(School of Materials Science and Engineering,Jingdezhen Ceramic University,Jingdezhen 333403,Jiangxi,China)Abstract:The influence of drying medium conditions,including flow rate,temperature and humidity,on drying effect ofceramic green body was studied.The drying media,with temperature of 70 C and 75 C,humidity of 0%and 30%,and flowrate of 2 ms-and 3 ms-,were selected to simulate the heat and mass transfer process during the drying of green body in2400 s.It is demonstrated that,with increasing flow rate and temperature and humidity,the heating rate of the green body isincreased,but it is reduced with increasing humidity.Key words:temperature and humidity;current speed;drying effect of green body;heat and mass transfer process0引言坏体干燥在陶瓷生产过程中至关重要，合适的坏体干燥操作能大幅降低产品出现质量缺陷的概率。据统计，在造成产品质量缺陷的原因中，由于干燥操作不当产生的缺陷占比较大 。陶瓷坏体干燥不当主要体现在干燥速率上，而干燥速率又取决于干燥过程中坏体的内扩散与外扩散条件2 。收稿日期：2 0 2 2-12-14。修订日期：2 0 2 3-0 3-0 1。基金项目：江西省重大科技研发专项(2 0 2 14ABC28W003)；大学生创新创业项目（S202210408059X)。通信联系人：陆琳(198 0-)，男，博士，副教授。在干燥过程中，如果坏体干燥速率太快，会导致坏体内外湿度差过大，进而影响坏体各个部分收缩的一致性，使坏体内外收缩程度不一导致破坏应力的产生，最后将会形成坏体变形、开裂、机械强度降低等缺陷。因此，合理的干燥制度对坏体质量有着深远的影响，探索提高干燥质量和干燥效率的方法一直是行业中的重中之重。Barbosa de Lima等3 利用变量分离的方法得Received date:2022-12-14.Correspondent author:LU Lin(1980-),Male,Ph.D.,AssociateProfessor.E-mail:Revised date:2023-03-01.第44卷第4期到了控制方程的精确解。给出并分析了材料沿该过程的平均水分常数和温度的结果。结果表明，由于陶瓷材料的热扩散系数大于质量扩散系数，且面积/体积关系强烈影响材料的热传质，因此，水分流失过程低于陶瓷材料的加热速度。Harun等4 建立了陶瓷多孔系统对流干燥的传热和传质的二维数值模型。根据一种机理方法推导出了描述该过程的全耦合非线性偏微分方程的控制系统。Lauro 等5 建立了一个预测陶瓷坏体干燥行为的数值模型，同时，传热和传质方程的解析涉及有限元和反向欧拉法。基于实验数据，该模型采用等效的水分扩散系数、水活性、导热系数和热容作为输入参数，并依赖于水分含量。其中，等效的水分扩散率是控制水从机体内部到表面的输送的关键参数。采用一种简单的方法来估计初始干燥阶段收缩对干燥速率的影响。杨金萍等6 通过正交实验设计，研究了单体量、交联剂量、水量、球磨时间等因素对陶瓷坏体的干燥时间、脱模时间和干坏强度的影响。朱庆霞等7 研究了干燥介质的温湿度及速度对陶瓷坏体干燥的影响，研究分析发现，干燥介质的流速对坏体干燥速率的影响较小，干燥介质的温湿度对干燥的影响较大。本文通过对坏体内部的传热传质过程进行瞬态模拟，并研究不同干燥制度对干燥质量和干燥效率的影响，为探究适用于各个干燥阶段的干燥制度提供理论基础。1物理模型的建立与网格划分1.1模型与边界条件的假设本文研究不同温湿度、流速的干燥介质对坏体干燥效果的影响，分析在干燥过程中坏体内部的传热传质过程，若将陶瓷坏体实际干燥过程中的所有因素都考虑进来，会增大研究难度，所以需要对模型进行适当优化和假设。对模型及边界条件假设如下8-9;(1）计算域是长宽高为12 0 0 mm800mm800mm的长方体，计算域内只有一个陶瓷坏体且位于计算域中心位置；(2）计算域内干燥介质只能从进口流进，出口流出，且其他壁面密闭性良好并绝热；(3）将陶瓷坏体简化成直径为40 0 mm，高为400 mm 的圆柱体;(4）将陶瓷坏体看作一个多孔介质，其孔隙率为1%，孔隙直径为10-4mm;陆琳等：基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟040cm80cmAirinlet20cm图1坏体及其流场域模型Fig.1 Green body and its flow field model2数学模型建立及其控制方程2.1控制方程陶瓷坏体干燥过程的湿热流场涉及复杂的传热传质过程和流固热耦合过程，计算求解难度较大，所以采用Fluent软件离散化方程的方法对坏体和流场相关的控制方程进行求解。模型计算区域内流体流动包含的控制方程有以下四类10-1。(1）质量方程(连续性方程)：PL+V(p.V)=0at式中：Pt为流体的密度(kgm3)；t 为流体的流动的时间；为哈密顿算子；V为流体的速度(ms)。(2)动量方程：dVPf=PrF-VP+MefrV2Vdt793(5）固体性质均匀，呈各向同性；(6）坏体的热物理性质在干燥过程中是恒定的；(7）温度和水分在坏体内都分布均匀，水分存在于固体颗粒之间的间隙(毛细管);(8）忽略坏体内部颗粒之间孔道和间隙的具体分布；(9）坏体在干燥过程中发生的尺寸变化忽略不计。1.2物理模型参考实际生产中坏体(卫生陶瓷)的尺寸数据，运用三维建模软件Soildworks建立坏体模型，坏体进风口、出风口及壁面的位置和分布如图1所示。利用Ansys 软件中的ICEM采用结构网格(六面体网格)进行网格划分，先对全局网格定义尺寸大小，再对流场与坏体的交接处和近壁面的网格进行适当加密，网格划分之后网格数量约为6 2 万，网格质量都在0.8 6 以上，符合软件模拟求解的要求。80cmAiroutletY60cm40cm120cm(1)(2)40cmX陶瓷報2023年8 月794 式中，P为流体内应力的张量(Pa)；F为单位质量流体的重力；uefr为有效动力黏度(Pas)。(3)能量方程:T(pcp)efat-+V.(VprCprT)=V.(kerVT)(pcp)err=0opoCpo+OrPrCpf式中：p为还体总密度(kg*m)；T 为温度(K)；c p为坏体总比热(JkgK-)；Cp f 为流体比热(Jkgl.K-)；p o 为坏体密度(kg-m3)；k e r r 为有效热传导系数(Wm-l.K-);Cpo为坏体骨架部分比热(Jkg.K-)；为陶瓷坏体骨架体积比；Qt为陶瓷坏体的孔隙率。(4)浓度方程:(e.C)+(V pcC)(D.avC)t式中，Derr 为水蒸气的有效扩散系数(ms)；C为水分浓度(kmolm);2.2多孔介质模型的建立陶瓷坏体本质上可以看作一种孔隙率很小的多孔介质，在对多孔介质进行研究分析时，多孔介质的材料属性对坏体与周围环境的湿热传递及坏体内部的水分扩散都有决定性的影响，在用CFD进行研究分析时，多孔介质的实质就是作为流场域中的一种阻力源项s,I-12。s,=-2ply+兰Ci在实验条件受限制的情况下，人们通常会对多孔介质区域进行简化处理，把多孔介质模型看作为理想的多孔均质模型，在对带有多孔介质的流场进行求解时，一般会先求解多孔介质周围流场的初步解，再利用多孔介质周围流场的介质压力降速与对应流体速度的关系求解多孔介质的内部参数。利用CFD模拟带有多孔介质的流场时，多孔介质附近的压力降速与对应的速度可定义为以下关系式：Apl=av2+bv3.51-8C2d1a=c,pAn2式中：v为流体的速度，p为流体密度，v;为垂直于多孔介质表面的速度分量，为动力黏度，p为多孔介质附近的压降，1为多孔介质区域长度，d为孔隙大小，为孔隙率，C2为多孔介质区域的惯性阻力系数，n为流体所需要穿过多孔区域的厚度(与流体的流向有关，垂直于多孔区域)；其中，b=兰n，为渗透率，为多孔介质区域a的黏滞阻力系数，即为Ci=二1a(3)2.3坏体物性的确定(4)在陶瓷坏体实际干燥过程中，干燥介质流速过大会导致坏体内外温度差和湿度差较大，可能会导致坏体结构损伤，进而造成坏体开裂等缺陷13,所以取干燥介质流速为2 ms、3m-s-1各一组进行干燥模拟，同时取实际生产中2 5C时坏体的物性参数进行模拟分析，选取的坏体物性参数如下表1所示。表1坏体内部物性参数(5)Tab.1 Internal physical parameters of green bodyPhysical properties ofgreen bodyTemperature/cDensity/(kgm-3)Thermal conductivity/(Wm-l-K-l)Specific heat/(J-kg-l.K-l)Averagemoisture content/%PorosityViscous drag coefficient/m-2Inertia drag coefficient/m-1(6)2.4边界条件及材料物性参数的设置把陶瓷坏体内部的域设为多孔介质域，体与外部的干燥流场域为一个整体。Fluent 设置为3D-double双精度，选用基于压力的求解器(Pressure-based)进行求解，由于需要对坏体内部的具体传热传质过程进行分析，所以需要选用瞬态模拟。离散化方式选用Simplec算法，可以提高求解精度。具体操作如下：进口边界条件选用速度进口(Velocity-inlet)，出口边界条件选用自由流出(Out-flow)，开启多相流模型(Mixture)，由于(7)进口干燥介质为空气和水蒸气的混合物，还需要开启组分运输模型。开启能量方程，设置k-epsilon(8)的 Standard 湍流模型，选用 Enhanced WallTreatment，在材料属性中设置陶瓷坏体物性，坏体(9)密度为118 1kgm3、导热系数为1.32 8 W-ml.k-l、比热为994Jkg.K-1、平均含水率为18%、孔隙率为0.0 1，物性参数如表1所示。流体材料还需调用水蒸气及液态水，将烟气温度设置为7 0 C、密度设为1.0 53kgm、比热设为1.0 6 kJ-kgl.kl、导热系数设为2.8 7 510-Wm-.k-1、动力黏度设为1.90 2 10-7 Pas，烟气物性参数如表2 所示。aBoundary conditionparameters2511811.328994180.011.4710153.461013第44卷第4期表2 烟气物性参数Tab.2 Physical parameters of flue gasParameter nameFluid mediumTemperature/CDensity/(kg:m-3)Specific heat/(kJ-kg-l.K-l)Thermal conductivity/(Wm-.K-l)Dynamic viscosity/(Pas)把坏体所在的域设置为多孔介质域，并设置对应的孔隙率及阻力系数。坏体与外部流场域之间设置为内部面(Interior)，域之间可以进行传热传质。其他壁面设为绝热壁面。3数值模拟结果及其分析3.1不同流速的干燥介质对坏体干燥效果的影响分析对进口流速为2 ms-l、3m s l 的干燥介质进行瞬态模拟，通过对比在不同时间点坏体的平均含水率和平均温度，分析不同流速的干燥介质对坏体干燥效果的影响，模拟之后的结果将从XY截面(Z=0.4m)进行分析，如图2 所示。Plan XZPlanXY图2 平面 XY(Z=0.4 m)和平面 XZ(Y=0.4m)Fig.2 XY(Z=0.4 m)and XZ(Y=0.4 m)planes图3是坏体在不同进口流速的工况下进行干燥时坏体内部平均温度随时间变化的曲线图，由曲线图可知，在干燥的初始阶段，坏体的平均温度上升较快，随着干燥时间的增加，升温速度逐渐变慢，与坏体实际干燥的现象相一致14-15。分析不同进口速度的干燥差异，与速度为2 ms-1的工况相比，在进口速度为3ms-1的工况下坏体的升温速率明显要更快，且两种工况坏体温差刚开始会越来越大，到一定阶段后，温差保持在一定范围内。图4是坏体在不同进口流速的工况下进行干陆琳等：基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟ValueFlue gas701.0531.0602.8751021.90210-7795燥时坏体内部平均水分随时间变化的曲线图，由曲线图可知，在干燥的初始阶段，坏体的水分下降速率较快，随着干燥时间的增加，水分下降速率逐渐缓慢，与实际干燥过程吻合14-15。不同进口速度的干燥速率也有差异，与速度为2 ms的工况相比，在进口速度为3ms-的工况下坏体的平均水分下降速率明显要更快。且两种工况坏体的水分差刚开始会越来越大，到一定阶段后，水分差保持在一定范围内。图5是坏体在不同进口流速工况下进行干燥且干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的温度云图。由图5可知，坏体顶角的温度极高，形成较明显的温度梯度，因为在这个区域坏体与干燥介质接触更强烈，因此，坏体的顶角更容易出现裂纹和变形等缺陷。由云图对比可知，在不同工况下进行干燥的坏体温度出现了显著的差异，在速度为3ms-的工况下，坏体升温更快，向坏体内部传递的热量更多，坏体内部低温区域面积更小。由图3和图5可知，干燥介质流速越大，坏体温度上升越快。545148454239363330272421030060090012001500180021002400Time/s图3不同进口流速下坏体内部平均温度随时间变化Fig.3 Variation in internal average temperature of the greenbody with time at different inlet flow rates18.318.017.717.417.116.816.516.215.915.615.315.014.70300600900012001500180021002400Time/s图4不同进口流速下坏体内部水的质量分数随时间变化Fig.4 Variation in water content of the green body with timeat different inlet flow ratesv=2 ms-lv=3 ms-1-v=2 ms-1v=3 ms-1陶瓷報2023年8 月.796.图6 是坏体在不同进口流速工况下进行干燥且干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的水分云图。由图6 可知，坏体顶角的水分极少，容易形成明显的湿度梯度，由于坏体顶角与干燥介质接触更强烈，因此坏体顶角部分更容易出现裂纹和变形等缺陷。与坏体的背风侧相比，迎风侧的水分下降更快。由云图对比可知，在不同工况下进行干燥的坏体水分出现明显的差异，在速度为3ms-的工况下，坏体水分下降速率更快，坏体内部高湿度的区域面积更小。由图4和图6 可知，干燥介质的流速越快，坏体内部的水分蒸发越快。3.2不同温度的干燥介质对坏体干燥效果的影响分析对进口温度为7 0、7 5的干燥介质进行瞬态模拟，通过对比在不同时间点坏体的平均含水率和平均温度，分析不同温度的干燥介质对坏Temperature K(a)342.4339:2336.1332.9329:7326.6323.4320.2317.0313.9310.7307:5304.3301.2298.0图5不同进口速度下的坏体截面温度云图：（a)2ms，2 40 0 s；(b)3ms，2 40 0 sFig.5 Cloud diagram of the billet section temperature at different inlet speeds:(a)2 m-s-1,2400 s and(b)3 ms-l,2400 sWater.MassFraction体干燥效果的影响。图7 是在不同进口温度工况下进行干燥时坏体内部的平均温度随时间变化的曲线图。由图7可知，在干燥初始阶段，在两种工况下坏体的平均温度都上升较快，随着干燥时间的推移，升温速度逐渐变缓慢。由图7 的两条曲线可知，干燥介质温度高的工况，其坏体温度上升更快，在两种工况下的坏体温差也越来越大，但干燥一段时间后，温差保持在一定范围内。干燥介质的温度越高，坏体的升温速率越快，但干燥介质的温度太高容易导致坏体内外产生过大的温度梯度，进而使坏体内外产生过大的破坏应力，所以干燥介质的温度不宜过高。图8 是在不同进口温度工况下进行干燥时坏体内部水分随时间变化的曲线图。由图8 可知，两种工况的坏体水分都是初始阶段下降较快，随着干燥时间的推移，水分下降的速率逐渐变慢，Temperature K(b)342.4339.2336:1332.9329.7326.6323.4320.2317.0313.9310.7307:5304.3301.2X298.0Water.Mass Fraction(a)(b)X图6 不同进口速度下的产品截面水分云图：(a)2ms-，2 40 0 s；(b)3m s-l，2 40 0 sFig.6 Moisture cloud diagram of the product section at different inlet speeds:(a)2 ms-1,2400 s and(b)3 ms-l,2400 s第44卷第4期5451484533302724210300 60090012001500180021002400Time/s图7 不同进口温度下坏体平均温度随时间变化曲线Fig.7 Variation in average temperature of the green bodywith time at different inlet temperatures18.318.017.717.417.116.816.516.215.915.615.315.014.7030060090012001500180021002400Time/s图8 不同进口温度下坏体内部水的质量分数随时间变化Fig.8 Variation in water content of the green body withtime at different inlet temperatures与实际干燥现象相符。由图8 的两条曲线可知，干燥介质温度越高，干燥时坏体水分下降速率更快16 ，说明适当提高干燥介质的温度，有利于加快坏体的干燥速率。陆琳等：基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟T=70T=75-T=70-T-75.797图9 是进口温度分别为7 0 和7 5，干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的温度云图。由图9可知，坏体的上下顶角温度上升最快，与坏体内部形成较明显的温度梯度，这个部位与干燥介质接触更强烈，是最容易出现缺陷的位置。由云图及坏体平均温度曲线图可知，当干燥时间为2 40 0 s时，两种工况温度已经出现了较明显的差异，在干燥介质为7 5的工况下，坏体温度上升更快，坏体上下顶角的温度也更高，向坏体内部所传递的热量更多，坏体内部低温的区域面积相对更小。在干燥过程中，干燥介质温度越高，坏体升温速率越快。图10 是进口温度为7 0 和7 5，干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的湿度云图。由图10 可知，在坏体干燥过程中，首先被干燥的是坏体表面，然后坏体内外形成一定的湿度梯度。与坏体的背风侧相比，迎风侧与干燥介质接触更强烈，所以迎风侧的水分下降会更快，与实际干燥过程相符。由云图及坏体内部平均水分对比曲线图可知，当干燥时间为2 40 0 s时，两种工况的坏体水分出现了较明显的差异，在干燥介质温度更高的工况下进行干燥的坏体，其内部的水分下降更快，坏体内部高湿度区域面积更小。干燥介质的温度越高，坏体内部水分下降的速率越快。3.3不同湿度的干燥介质对坏体干燥效果的影响分析对相对湿度为0%、30%的热风干燥进行瞬态模拟17 ，通过对比在不同时间点坏体的平均含水率和平均温度，分析不同湿度的干燥介质对坏体干燥效果的影响。TemperatureK346.3342.8339:435:9332:50325.6322:1318:7315:2311.8308:3304.9301.4298.0图9不同进口温度下的不同时刻产品截面温度云图：（a)70，2 40 0 s；（b)7 5，2 40 0 sFig.9 Cloud diagram of cross-section temperature of the product for different times at different inlet temperatures:Temperature K(a)346.3342.8339:4335:9332:3329.0325.63221318.7315:2311.8308:3304.9301.4298.0(a)70 C,2 40 0 s a n d (b)7 5 C,2 40 0 s(b)陶瓷台報2023年8 月.798Water.Mass FractionWater.Mass Fraction(a)(b)YX图10 不同进口温度下的不同时刻产品截面水分云图：（a)70，2 40 0 s；（b)7 5，2 40 0 sFig.10 Sectional moisture cloud diagram of the product for different times at different inlet temperatures:图11是在不同湿度工况下进行干燥时坏体内部平均温度随时间变化的曲线图。由图11可以看出，在干燥的初始阶段，坏体迅速升温，随着干燥时间的增加，温度上升的速率逐渐变慢4-15。由于在干燥初始阶段，湿空气与坏体进行热交换，使湿空气中的水分在坏体表面发生冷凝，放出一部分热量，导致使用湿空气进行干燥的坏体会有一个相比使用干空气更明显的升温过程，所以用湿空气进行干燥的坏体加热速率更快，但两种工况的温差会保持在一定范围内。从坏体干燥的原理分析，高湿度的干燥介质适合在坏体干燥的初始阶段，能够使坏体快速升温，提高坏体的干燥效率。545148454239363330272421030060090012001500180021002400Time/s图11不同干燥介质湿度下坏体内部平均温度随时间变化Fig.11 Variation in internal average temperature of the greenbody with time at different humidity of drying medium图12 是在不同湿度工况下进行干燥时坏体内部平均水分随时间变化的曲线图。由图12 可X(a)70 C,2 40 0 s a n d (b)7 5,2 40 0 s 知，在干燥的初始阶段，两种工况下坏体水分都下降较快，随着干燥时间的推移，水分下降速率逐渐变缓慢。由曲线图的两条曲线对比可知，用干空气对坏体进行干燥，坏体湿度下降更快，即干燥介质的湿度越低，坏体的干燥速率越快。图13分别是在干空气(湿度为0%)和湿度为30%的干燥介质下干燥，干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的温度云图。由图13可知，坏体上下顶角的温度极高，坏体内外形成了明显的温度梯度。在干燥时间为2 40 0 s时，湿度为30%的工况其坏体内部中间低温区域相对较小，说明其坏体加热更快。由云图及坏体平均温度曲线图可知，在干燥过程中，提高干燥介质的湿度，可以加快坏体的升温速率。18.318.017.7Dry air17.4-Moist air17.116.816.516.215.915.615.315.014.7030060090012001500180021002400Time/s图12不同干燥介质湿度下坏体内部水的质量分数随时间变化Fig.12 Variation in water content of the green body withtime at different drying medium humidity-Dry air-Moist air第44卷第4期图14分别是在干空气(湿度为0%)和湿度为30%的干燥介质干燥，且干燥时间为2 40 0 s时坏体截面Z=0.4m处的湿度云图。由图14可知，当干燥时间为2 40 0 s时，用干空气干燥的工况其坏体水分下降更快。这是由于在干燥过程中，坏体内的Temperature K(a)342:4339.2336.1332:9329.7326.6323:4320.2317.0313.9310:7307.5304.3301.2298.0图13不同干燥介质湿度下坏体的截面温度云图：(a)0%，2 40 0 s；(b)30%，2 40 0 sFig.13 Cloud diagram of section temperature of the green body at different humidities:(a)0%,2400 s and(b)30%,2400 sWater.MassFraction陆琳等：基于多孔介质模型的陶瓷坏体干燥瞬态模拟YX799水分向干燥介质中扩散，干燥介质湿度越高，坏体表面与干燥介质的湿度差就越小，水分传递的速率就越慢。结合前面湿度对坏体升温速率的影响可知，高湿度的干燥介质可以加快坏体的升温，但同时也会降低坏体内水分蒸发的速率。Temperature K(b)342.4339.2336.1332.9329.7326.6323.4320.2317.0313.9310.7307:5304.3301.2298.0Water.Mass FractionYZ(a)(b)图14不同干燥介质湿度下坏体的截面水分云图：（a)0%，2 40 0 s；(b)30%，2 40 0 sFig.14 Sectional moisture cloud diagram of the green body at different humidities:(a)0%,2400 s and(b)30%,2400 s率提高了10.44%；干燥介质湿度为30%的工况与4 结 论研究不同温湿度、流速的干燥介质对陶瓷坏体干燥效果的影响，结论如下：（1）通过计算分析可知，在坏体的干燥过程中，干燥介质首先对坏体表面进行加热和干燥，坏体内外形成明显的温度梯度和湿度梯度；坏体的顶角升温和干燥最快。(2）当坏体干燥时间为2 40 0 s时，干燥介质流速为3ms-的工况与2 ms-的工况相比，其坏体升温速率提高了11.9%，干燥速率提高了16.87%；干燥介质温度为7 5的工况与7 0 的工况相比，其坏体升温速率提高了8.9%，干燥速干空气相比，其坏体升温速率提高了3.39%，但干燥速率降低了9.2 4%。说明干燥介质的温度和流速越高，坏体的升温速率和干燥速率越快；提高干燥介质的湿度，有利于坏体的快速升温，但同时也会抑制坏体内部的水分蒸发。(3）提出一个新的干燥策略：在坏体干燥的初始阶段，采用高湿、低温、低风速的干燥介质进行干燥；在等速干燥阶段，采用中湿、中温、中风速的干燥介质；在降速干燥阶段，采用低湿、高温、高风速的干燥介质。参考文献：1曾令可，税安泽.陶瓷工业实用干燥技术与实例M北京：陶气含報2023年8 月800化学工业出版社，2 0 0 8.2贾书雄卫生陶瓷湿坏快速干燥的原理及应用 陶瓷，2010(5):36-39.JIA S X.Ceramics,2010(5):36-39.3 BARBOSA DE LIMA W M P,DE LIMA E S,CARMO DELIMA A R,et al.Applying phenomenological lumped models indrying process of hollow ceramic materials J.Defect andDiffusion Forum,2020,400:135-145.4 HARUN Z,GETHIN D T,LEWIS R W.Combined heat andmass transfer for drying ceramic(shell)body J.TheInternational Journal of Multiphysics,2008,2(1):1-20.5 LAURO N,OUMMADI S,ALZINA A,et al.Computer modelof drying behaviour of ceramic green bodies with 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