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作者：张智轩;李志强;尹献忠;张霞;黄朵朵;刘雪萍;金心妍;孙志伟;张展;李世卫;宋伟民;李倬;韩敬美;王乐;李斌;
单位：河南中烟工业有限责任公司技术中心;云南中烟工业有限责任公司技术中心;中国烟草总公司郑州烟草研究院;湖南中烟工业有限责任公司技术中心;
摘要：为了揭示加热卷烟在抽吸过程中的传热机理，建立了基于多孔介质的气体流动模型与气固两相局部热平衡传热模型，模拟烟具和烟支复合情况下加热卷烟在抽吸过程中的温度分布，采用红外热成像法检测烟具表面温度及采用热电偶检测烟支各功能段出口温度来验证传热模型的精确性。结果表明：(1)烟具表面最高温度实测值与模拟值误差小于5℃，说明所建模型准确性较高；(2)烟支各功能段中心位置出口温度实验值和模拟值的总体趋势一致，但数值上存在差异，主要原因是在实际抽吸时烟支加热产生的高热容的气溶胶在流动过程中发生传质现象；(3)加热卷烟温度场和气流场模拟结果显示，烟具温度的分布不均匀，局部区域温度过高，上部靠近烟支处温度最高，抽吸结束后温度达到85℃；抽吸时烟支中空段和气流入口处流速最大，气流流动区域没有贴近烟具外壳会降低进口冷气流对烟具表面的散热效果；(4)加热卷烟散热速率计算结果显示，在整个抽吸过程中，烟具外表面散热速率随时间变化平缓上升，烟支暴露部分外表面散热速率随时间呈“锯齿形”上升，总散热速率最大约为0.95 W。
关键词：加热卷烟;复合传热;温度场;数值模拟
基金资助：国家烟草专卖局重点科技项目“加热卷烟烟具与烟支耦合设计关键技术研究与应用”[110202001010(XX-06)]、“自然烟气卷烟烟气释放与传递特征及其调控技术研究”[110202201045(XX-04)]
