超高壓均質(zhì)流場(chǎng)數(shù)值模擬及粉碎效率的研究.pdf

1、介紹了目前超高壓均質(zhì)設(shè)備關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀。利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)商業(yè)軟件對(duì)均質(zhì)閥內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行可視化研究分析。采用CFD建模并模擬求解所得到的結(jié)果與先前研究人員采用半經(jīng)驗(yàn)半理論的研究方法所得結(jié)果較為吻合?；谘芯拷Y(jié)果，提出一種通過壓降計(jì)算間隙的基本數(shù)學(xué)模型，并采用遺傳算法和非線性回歸算法相結(jié)合的方法對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了擬合，驗(yàn)證了模型的合理性。該研究結(jié)果能夠給出均質(zhì)閥體內(nèi)流場(chǎng)中各個(gè)參數(shù)變化的詳細(xì)信息，同時(shí)展示了實(shí)驗(yàn)手段所不能觀察到

2、的流動(dòng)現(xiàn)象。 采用RNGκ-ε兩相湍流模型，對(duì)均質(zhì)閥內(nèi)的空化流場(chǎng)進(jìn)行可視化研究與分析。計(jì)算了不同壓力下閥內(nèi)液體流動(dòng)所產(chǎn)生的空化現(xiàn)象，清楚地呈現(xiàn)了空化流發(fā)生的區(qū)域及其大小?；谟?jì)算結(jié)果，分析了模型的參數(shù)值對(duì)迭代計(jì)算收斂的影響；操作壓力對(duì)均質(zhì)閥頭的軸向作用力以及對(duì)均質(zhì)閥內(nèi)空化流的影響。 以APV-Gaulin均質(zhì)閥結(jié)構(gòu)為主，對(duì)比“T”字型射流撞擊式均質(zhì)結(jié)構(gòu)，對(duì)物料均質(zhì)過程的機(jī)理進(jìn)行了比較分析，并解析了顆粒在高速流動(dòng)中所受到的

3、慣性力對(duì)物料顆粒的擠壓作用。呈現(xiàn)了流場(chǎng)結(jié)構(gòu)中的回流現(xiàn)象。對(duì)進(jìn)行均質(zhì)閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及對(duì)流場(chǎng)的深入分析具有一定的指導(dǎo)作用。 采用回歸正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，利用超高壓均質(zhì)設(shè)備對(duì)酵母進(jìn)行細(xì)胞破壁實(shí)驗(yàn)研究，利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果建立酵母破壁率響應(yīng)面回歸數(shù)學(xué)模型，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)該模型結(jié)果進(jìn)行修正、擬合和預(yù)測(cè)，考察了酵母溶液濃度、均質(zhì)壓力和均質(zhì)時(shí)間對(duì)酵母破壁率的影響。有助于系統(tǒng)建立該類設(shè)備的物料均質(zhì)特性數(shù)據(jù)庫，提出改善設(shè)備的