热科学与技术

作者：盛华权,蔡振波,高峄涵,李晓楠,范爱武

单位：上海新型烟草制品研究院有限公司,上海烟草集团有限责任公司技术中心,上海新型烟草制品研究院有限公司,上海新型烟草制品研究院有限公司,华中科技大学能源与动力工程学院

关键词：电加热型卷烟,多孔介质,传热传质,关键组分,多物理场,数值模拟,

基金：中国烟草总公司资助项目(110202402028)；上海新型烟草制品研究院有限公司资助项目(Z2024-012Z)；上海烟草集团有限责任公司资助项目(K2024-1-026P)

为揭示加热型卷烟加热和抽吸过程的传热传质和组分释放规律，基于多孔介质传热传质理论，采用烟芯段热物性随温度变化的条件以及在化学反应动力学模型中考虑了更多的烟气组分，构建了针式电加热型卷烟的三维非稳态传热传质数值模型，利用Fluent软件进行数值模拟。通过与文献中已有模型的预测值以及实验结果相比较，本模型的预测精度较文献中已有模型提高了60%以上，滤嘴出口的烟气温度与烟芯段关键烟气组分的模拟值与实验值的误差在8%以内。此外，利用该模型对某款新型电加热卷烟产品进行了数值模拟研究，发现在加热和抽吸过程中烟芯段高温区域呈周期性变化，卷烟内部的关键组分浓度分布呈先增大再减小后增大的趋势，且水分释放速率大于甘油和烟碱释放速率。本文研究结果可为加热型卷烟的烟支结构和配方设计提供重要指导。

来源：2025年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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