錐形啤酒發(fā)酵罐傳熱機理研究.pdf

1、掌握啤酒發(fā)酵罐中發(fā)酵液的溫度分布，是啤酒發(fā)酵過程控制工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)，對啤酒罐的溫度控制有非常重要的作用。本文研究了錐形啤酒發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液的傳熱機理，采用自行開發(fā)程序計算和FLUENT軟件計算兩種方法對發(fā)酵液的速度場、溫度場進(jìn)行模擬，分析了不同時間啤酒罐內(nèi)液體的流動換熱情況，并與實驗測得的結(jié)果進(jìn)行了比較。本文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下： 設(shè)計并搭建了一套小型啤酒發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)實驗裝置，同時建立了相應(yīng)的參數(shù)測量系統(tǒng)及溫度測控系統(tǒng)

2、； 在裝置上進(jìn)行科學(xué)實驗，對冷卻過程中啤酒罐夾套的進(jìn)出口參數(shù)以及罐內(nèi)各測溫點的溫度進(jìn)行測量，為啤酒罐傳熱機理的研究提供充足的數(shù)據(jù)樣本。 分析啤酒發(fā)酵罐傳熱機理，為大空間自然對流傳熱，在此基礎(chǔ)上建立封閉腔內(nèi)二維非穩(wěn)態(tài)自然對流換熱的物理模型，應(yīng)用Navier—Stocks數(shù)學(xué)模型，采用控制容積法對方程以及邊界條件進(jìn)行離散化處理，對控制體劃分均勻交錯網(wǎng)格，運用Visual Fortran自行開發(fā)錐形啤酒發(fā)酵罐溫度分布數(shù)值計算程

3、序，對離散方程進(jìn)行迭代求解。 運用FLUENT軟件，劃分多重網(wǎng)格，對錐形啤酒發(fā)酵罐冷卻過程中發(fā)酵液的速度場、溫度場進(jìn)行計算，對所得的不同時間的罐內(nèi)流動及傳熱的情況進(jìn)行分析，并結(jié)合自行開發(fā)的VF程序的結(jié)果進(jìn)行比較。 將vF程序計算值、FLUENT軟件計算值和實驗測量值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，三者具有相同的變化趨勢，而且溫度值也基本一致?？梢缘玫浇Y(jié)論：本文對啤酒發(fā)酵罐傳熱機理的分析與實際情況相符，運用VF程序和FLUENT軟件都