微型旋流器分離大米淀粉過程的數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、大米主要成分是淀粉和蛋白質(zhì)，其中淀粉含量達(dá)80％左右。大米淀粉粒徑約為2～10μm，可用作化妝品和食品工業(yè)上。目前國際市場上對高純度大米淀粉需求較大，所以將不宜于人類直接食用大米制備成大米淀粉可大大提高其附加值。
　　 微型旋流器分離的邊界粒度可達(dá)2～5μm，是一種新穎高效的離心分離設(shè)備，是現(xiàn)代分離大米淀粉的重要設(shè)備。
　　 現(xiàn)在水力旋流器的研究方法主要有實驗建模法和數(shù)值模擬法兩種方法。本文主要結(jié)合兩種研究方法，對微型旋

2、流器分離大米淀粉的過程進(jìn)行研究，設(shè)計出適用于分離大米淀粉的微型旋流器。
　　 得到的主要結(jié)論如下：
　　 1.應(yīng)用FLUENT模擬軟件，采用雷諾應(yīng)力(RSM)模型及混合相(Mixture)模型，對大米淀粉分離用旋流器內(nèi)部流場進(jìn)行三維數(shù)值模擬，得到了旋流器內(nèi)部流場的壓力、速度及濃度分布規(guī)律，驗證了數(shù)值模擬得到的內(nèi)部流場分布的正確性。
　　 2.為了驗證數(shù)值計算結(jié)果，對旋流器進(jìn)行了分離特性實驗研究，并且將實驗數(shù)據(jù)同數(shù)

3、值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。進(jìn)口壓力-分離效率關(guān)系和進(jìn)料濃度-分離效率關(guān)系兩個方面的數(shù)值計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)的相對誤差分別在8％和7％以內(nèi)，說明本論文所采用的邊界條件處理方法、建立的CFD模型和選用的湍流模型等都是正確的，采用的數(shù)學(xué)模型及算法對微型旋流器分離大米淀粉過程的數(shù)值模擬計算是可行的。
　　 3.對微型旋流器進(jìn)行性能研究，得到操作因素和物料因素對旋流器分離大米淀粉分離性能的影響，通過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳操作因素和物料因素條