蜂蜜噴霧干燥過程數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、噴霧干燥做為一個較為廣泛應(yīng)用的工程技術(shù)手段，在諸如霧化、干燥等基礎(chǔ)理論方面的研究是比較完備的，這些定性或經(jīng)驗化的結(jié)論在噴霧干燥塔的設(shè)計及指導(dǎo)噴霧干燥的實際生產(chǎn)方面起到了較大作用。但現(xiàn)階段噴霧干燥過程也存在著粘壁、能耗大等值得分析改進的問題，并且對于噴干塔內(nèi)部運行情況的了解也十分匱乏。本文在對噴霧干燥塔內(nèi)流動特點的基本認識的基礎(chǔ)上，采用較為成熟的計算流體力學(xué)模型及算法，建立適用于蜂蜜物料噴霧干燥的應(yīng)用模型，對其噴霧、干燥的過程進行數(shù)值模擬

2、，并分析其內(nèi)部的流場特性，找出試驗過程的關(guān)鍵控制邊界條件與操作要點，為減少工程試驗成本、預(yù)測試驗結(jié)果、改進噴霧干燥塔的設(shè)計等方面提供一條方便快捷的途徑。 在分析了蜂蜜混合料液的特性及其在離心噴霧干燥塔內(nèi)的運動及水分蒸發(fā)情況的基礎(chǔ)上，對簡化的噴霧干燥塔的幾何結(jié)構(gòu)劃分三角形計算區(qū)域，評估網(wǎng)格劃分的質(zhì)量。本文重點分析并建立了旋轉(zhuǎn)式霧化器由霧化至完成霧滴分布的一系列應(yīng)用模型，并通過試驗確定了在本試驗操作條件范圍內(nèi)的霧滴尺寸的分布參數(shù)為1

3、.76。同時建立了霧滴離散相、熱空氣連續(xù)相的干燥模型。 在定義了連續(xù)相和離散相邊界條件以后，在不同的料液含水率、熱空氣入口溫度、進料速率、霧化盤轉(zhuǎn)速等條件下求解模型，分析流場的特點并找出關(guān)鍵的控制邊界條件，并通過試驗驗證模型的適用性；在不同轉(zhuǎn)速下霧滴軌跡圖和不同熱風(fēng)進口溫度及進料速率下的蒸發(fā)量等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，分析了噴霧干燥中霧滴的運動情況及蒸發(fā)情況。最后通過均勻試驗優(yōu)化得到一個較優(yōu)的工藝操作條件:霧化操作轉(zhuǎn)速為24000r/min