在全球能源紧缺的今天,高效节能已经成为干燥设备行业发展的方向。复合加热真空螺带干燥机是一种新型干燥设备,在干燥过程中,夹套和螺带同时加热物料,螺带搅拌装置不断搅拌物料,使得干燥机内物料的传热和物料运动规律变的十分复杂。国内外对复合加热真空螺带干燥机传热机理的研究也相对较少,相关的文献报道大多限于对设备使用及结构改造等方面的经验总结。目前,由于对干燥机内物料与加热壁面之间传热过程的了解,基本上还停留于实验或工程应用经验,真空螺带干燥机的设计主要凭经验,且操作参数选取的不确定性,从而导致干燥效果不理想,甚至难以满足较高干燥要求。因此,对复合加热真空螺带干燥机内传热机理的深入研究,对干燥机领域理论体系的完善、设备的设计优化和设备应用水平的提高具有十分重要的意义。本文以粉体物料为干燥对象,采用理论分析、实验研究和CFD数值计算相结合的研究方法,对复合加热真空(低压)螺带干燥机的传热机理进行研究。研究内容及结果如下:(1)以固定床传热传质为基础,基于提出的移动加热板粉体颗粒热传递模型,深入分析干燥机内加热壁面与物料料层间的传热机理,为后续干燥机的传热传质的研究奠定了基础。结合复合加热真空螺带干燥机复杂结构和运动特性,对移动加热板粉体颗粒热传递模型中特性参数Nmix的计算方式进行改进,发展适用于复合加热真空螺带干燥机的温度和干燥速率预测计算模型;并借助MATLAB软件,编写模型的计算程序,实现计算模型界面化;应用编写计算程序预测氧氟沙星物料干燥速率和温度与实验比较,结果表明预测值与实验值基本吻合。(2)基于复合加热真空螺带干燥机对湿聚氯乙烯粉体进行干燥实验研究,为CFD计算模型边界条件的确定和数值计算结果的验证提供可靠实验数据。实验结果表明:在干燥过程中,增大导热油和物料的温差能够缩短干燥时间;高真空度能够提高真空螺带干燥机的能效,同时,真空度对干燥速率的影响主要在干燥的前半段,当物料含水率降低,温度上升后,真空度的影响减弱;预测计算模型与实验结果基本吻合;通过对整个干燥过程进行分段热量计算,从而得出各时间段的能效。虽然各时间段的热量衡算出现能量不守恒,但是总得能量是基本守恒,能效为69.54%。(3)对复合加热真空螺带干燥机内气固两相流进行数值模拟,全面了解真空螺带干燥机内物料的流动状态和温度分布规律。基于实验中复合加热真空螺带干燥机加热过程加热温度随时间变化,采用分段式曲线拟合法,合理编写动态温度边界条件UDF代码。结合常规气固两相流数值模拟方法,以欧拉一欧拉双流体模型为基础,建立复合加热真空螺带干燥机的CFD计算模型,辅之CFD计算,获得了干燥机筒体物料速度场、物料浓度分布、温度场随时间变化的规律。(4)基于(3)建立的CFD计算模型,揭示不同转速下,干燥机筒体物料速度场、物料浓度分布、温度场变化规律。计算结果表明:随着转速的增加,螺带内部物料混合效率增加,物料速度上升,物料与干燥机的加热壁面接触时间减少,物料与加热表面的对流换热被强化,从而使物料平均温度上升速率也随之增加;物料堆积表面的漩涡深度受螺带转动速度的影响,螺带转动越快,漩涡深度越度,但对漩涡深度的影响逐渐减小。本文对复合加热真空螺带干燥机内物料传热过程进行了较全面深入的研究,丰富了复合加热真空螺带干燥机的传热理论研究,为干燥机的设计优化、操作参数合理选取提供了科学依据。同时发展了适用于真空螺带干燥机的CFD计算模型,为真空螺带干燥机的进一步研究提供便捷、有效的方法。