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作者:胡晓伟;张锋锋;鲍文龙;魏辰宇;孙靖先;杨俊玲;王瑞祥;张振涛;
单位:北京建筑大学环境与能源工程学院;中国科学院理化技术研究所;山东中烟工业有限责任公司;
摘要:针对再造烟叶导热系数低、吸食口感平淡等问题,通过在再造烟叶中添加Al_2O_3,MgO,ZnO导热填料,提升其导热系数;使用ANSYS软件,构建再造烟叶复合材料的导热模型,对比分析各个导热模型的误差。结果表明,Al_2O_3对再造烟叶导热系数提升效果最好,使用质量分数5%的Al_2O_3填充再造烟叶,其导热系数为0.452 2 W/(m?K),较未填充时提高29.2%;热扩散系数提升明显,填充质量分数5%的Al_2O_3,MgO,ZnO,再造烟叶的热扩散系数分别为0.316 1,0.364 5,0.288 2 mm~2/s。比热整体呈现下降趋势,填充MgO的再造烟叶比热下降最多,填充Al_2O_3的下降最少,当质量分数为5%时,填充MgO的比热为1.230 MJ/(m~3?K)。对比各个导热模型的计算结果,ANSYS模拟结果误差<10%,其余模型均>10%。研究为再造烟叶的产业化应用和烟草材料的性能优化提供科学依据。
关键词:导热填料;;再造烟叶;;导热系数;;数值仿真
基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB3304000);; 山东中烟工业有限责任公司科技项目(202302003)