蜂蜜噴霧干燥過(guò)程數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、噴霧干燥做為一個(gè)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(yàn)化的結(jié)論在噴霧干燥塔的設(shè)計(jì)及指導(dǎo)噴霧干燥的實(shí)際生產(chǎn)方面起到了較大作用。但現(xiàn)階段噴霧干燥過(guò)程也存在著粘壁、能耗大等值得分析改進(jìn)的問(wèn)題，并且對(duì)于噴干塔內(nèi)部運(yùn)行情況的了解也十分匱乏。本文在對(duì)噴霧干燥塔內(nèi)流動(dòng)特點(diǎn)的基本認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，采用較為成熟的計(jì)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(duì)其噴霧、干燥的過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬

2、，并分析其內(nèi)部的流場(chǎng)特性，找出試驗(yàn)過(guò)程的關(guān)鍵控制邊界條件與操作要點(diǎn)，為減少工程試驗(yàn)成本、預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果、改進(jìn)噴霧干燥塔的設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)及水分蒸發(fā)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)簡(jiǎn)化的噴霧干燥塔的幾何結(jié)構(gòu)劃分三角形計(jì)算區(qū)域，評(píng)估網(wǎng)格劃分的質(zhì)量。本文重點(diǎn)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(guò)試驗(yàn)確定了在本試驗(yàn)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(shí)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(jìn)料速率、霧化盤(pán)轉(zhuǎn)速等條件下求解模型，分析流場(chǎng)的特點(diǎn)并找出關(guān)鍵的控制邊界條件，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)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(jìn)口溫度及進(jìn)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(yùn)動(dòng)情況及蒸發(fā)情況。最后通過(guò)均勻試驗(yàn)優(yōu)化得到一個(gè)較優(yōu)的工藝操作條件:霧化操作轉(zhuǎn)速為24000r/min