立式干燥機(jī)干燥單元的設(shè)計(jì)及其風(fēng)速場的研究.pdf

1、各類干燥機(jī)干燥室內(nèi)風(fēng)速分布不均勻是導(dǎo)致干燥效率低、干燥不均勻的主要原因。本文是以立式干燥機(jī)干燥設(shè)備為研究對象，在分析了待干燥物料物理特性和干燥機(jī)結(jié)構(gòu)性能后，通過CFD數(shù)值模擬研究和試驗(yàn)研究對所設(shè)計(jì)的立式干燥機(jī)干燥單元進(jìn)行風(fēng)速場研究。在兩種不同的風(fēng)道方案下進(jìn)風(fēng)，分析干燥單元內(nèi)干燥室的風(fēng)速場分布均勻性情況。主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)在進(jìn)行風(fēng)速場試驗(yàn)和數(shù)值模擬之前，對物料的基本物理參數(shù)和熱特性參數(shù)進(jìn)行的試驗(yàn)研究。經(jīng)過試驗(yàn)測定，在

2、初始含水率條件下，物料的平均孔隙率為0.346，物料的真實(shí)密度和容積密度分別為831.6kg·m-3、705.3kg·m-3；測定出物料在不同的含水率和溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，可得試驗(yàn)飼料的導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率和溫度的增大而增大，成正相關(guān)。
　　 (2)研究分析干燥機(jī)的基本工作過程和原理，完成對立式干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵部件的選型。立式干燥機(jī)采用多層順逆流結(jié)合的干燥方式，干燥機(jī)內(nèi)相間地配置多層進(jìn)氣和排氣管路，熱氣流在設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，

3、可降低能耗。
　　 (3)建立立式干燥單元的CFD模型，利用Fluent模擬兩種風(fēng)道形式下干燥室內(nèi)的風(fēng)速場，然后將模型結(jié)果之間和模擬結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，得出如下結(jié)論：利用CFD軟件對立式干燥單元干燥室內(nèi)的風(fēng)速場進(jìn)行CFD數(shù)值模擬可行；在兩側(cè)風(fēng)道設(shè)置勻風(fēng)板后，在試驗(yàn)結(jié)果中和模擬結(jié)果中都比較均勻。
　　 (4)立式干燥單元干燥室內(nèi)的風(fēng)速場試驗(yàn)得出：干燥室內(nèi)兩側(cè)風(fēng)道風(fēng)量基本相等：無勻風(fēng)板狀態(tài)下，干燥室內(nèi)的風(fēng)速較不均勻，

4、通過增加勻風(fēng)板均風(fēng)，可以有效的改善干燥室內(nèi)主干燥區(qū)域的風(fēng)速場，使其更加均勻；物料層料的高度和平整度對干燥室內(nèi)的風(fēng)速場有影響。通過試驗(yàn)研究了立式干燥單元干燥室的風(fēng)速場均勻性，與CFD模擬結(jié)果相一致。
　　 通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了立式干燥機(jī)的原理可行性，可以準(zhǔn)確清晰的了解立式干燥機(jī)內(nèi)的氣流分布情況。在風(fēng)道內(nèi)設(shè)置勻風(fēng)板改變風(fēng)道內(nèi)的部分介質(zhì)氣流方向，可以改變干燥室內(nèi)的風(fēng)速場均勻性，提高立式干燥機(jī)的干燥效果和干燥質(zhì)量。本研究對設(shè)計(jì)