本文關(guān)鍵詞：噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)氣固兩相流動(dòng)與傳熱過(guò)程數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：噴霧干燥制粒機(jī)是一種集混合、噴霧、干燥、制粒、顆粒包衣等多功能為一體的制粒設(shè)備,雖然該設(shè)備具有生產(chǎn)效率高,且產(chǎn)品不被污染等優(yōu)點(diǎn),但是在應(yīng)用方面仍有很多不足。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)噴霧干燥制粒機(jī)的研究現(xiàn)狀以及對(duì)噴霧干燥制粒設(shè)備應(yīng)用的調(diào)查,本文采用fluent軟件對(duì)噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)部的種子粉料的流化情況以及顆粒干燥流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究。以制粒設(shè)備實(shí)際工況、實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物料相關(guān)參數(shù)、數(shù)值模擬得到的多孔介質(zhì)阻力損失系數(shù)以及多相流等理論為基礎(chǔ),應(yīng)用GAMBIT軟件建立了PGL-150B型噴霧干燥制粒機(jī)物理模型,并運(yùn)用ANSYS ICEM CFD對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分后導(dǎo)入fluent軟件進(jìn)行三維數(shù)值模擬正交試驗(yàn)。其中,正交試驗(yàn)的考察指標(biāo)是制粒機(jī)內(nèi)流態(tài)化質(zhì)量,考察因素有六個(gè),包括流化過(guò)程中熱空氣的進(jìn)風(fēng)速度、固體顆粒堆積高度、流化多孔板的開(kāi)孔率這三個(gè)單因素以及各因素間的聯(lián)合搭配作用。對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果分析知:(1)各因素對(duì)流態(tài)化質(zhì)量影響的主次順序?yàn)榱骰嗫装彘_(kāi)孔率、熱空氣進(jìn)風(fēng)速度與流化多孔板開(kāi)孔率的交互作用、熱空氣進(jìn)風(fēng)速度、熱空氣進(jìn)風(fēng)速度與顆粒堆積高度的交互作用、顆粒堆積高度與流化多孔板開(kāi)孔率的交互作用、顆粒堆積高度,其中流化多孔板開(kāi)孔率對(duì)流態(tài)化質(zhì)量有顯著性影響,并且達(dá)0.025級(jí),其它5個(gè)考察因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響均不顯著。(2)制粒機(jī)內(nèi)流化的最優(yōu)參數(shù)組合為熱空氣進(jìn)風(fēng)速度為1.489m/s,固體顆粒堆積高度為0.455m,流化多孔板開(kāi)孔率為5.33%。在制粒機(jī)內(nèi)流化質(zhì)量研究的基礎(chǔ)上對(duì)噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)顆粒干燥進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了在制粒機(jī)內(nèi)熱空氣的速度場(chǎng),溫度場(chǎng),濕度場(chǎng),水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布以及顆粒中非揮發(fā)分與揮發(fā)分表示的顆粒軌跡圖,揭示了制粒機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)情況。通過(guò)數(shù)值模擬知,在流態(tài)化優(yōu)化后的顆粒干燥完成時(shí),出口熱風(fēng)溫度約為362.5k左右,基本達(dá)出口溫度在90℃的工藝要求;干燥后的顆粒所含水分低至1.75%,而原工藝下藥粒成品的含水量為4.2%,即流態(tài)化優(yōu)化后的顆粒干燥更加充分。本文運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)氣固兩相流動(dòng)及傳熱過(guò)程的數(shù)值模擬,所得結(jié)論為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù)以及對(duì)噴霧干燥制粒設(shè)備的運(yùn)用也具有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：噴霧干燥制粒機(jī) 氣固兩相流 傳熱傳質(zhì) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB4;TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 噴霧干燥制粒設(shè)備工作原理9-10
• 1.1.2 噴霧干燥制粒設(shè)備優(yōu)點(diǎn)10
• 1.1.3 噴霧干燥制粒設(shè)備常見(jiàn)問(wèn)題10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展與現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)14-24
• 2.1 多相流模型簡(jiǎn)介14-18
• 2.1.1 拉格朗日坐標(biāo)系下的離散相模型14
• 2.1.2 歐拉坐標(biāo)系下的多相流模型14-15
• 2.1.3 歐拉模型15-18
• 2.2 湍流模型簡(jiǎn)介18-22
• 2.2.1 k-ε 兩方程湍流模型18-21
• 2.2.2 湍流參數(shù)21-22
• 2.3 多孔介質(zhì)模型簡(jiǎn)介22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第3章 藥粒物性參數(shù)實(shí)驗(yàn)及多孔介質(zhì)阻力系數(shù)計(jì)算24-34
• 3.1 藥粒物性參數(shù)實(shí)驗(yàn)24-28
• 3.1.1 藥粒密度24
• 3.1.2 藥粒粘度24-26
• 3.1.3 藥粒直徑26-27
• 3.1.4 藥粒壓縮極限27
• 3.1.5 藥粒含水量27-28
• 3.2 多孔介質(zhì)阻力損失系數(shù)求解28-33
• 3.2.1 流化多孔板流場(chǎng)數(shù)值模擬29-30
• 3.2.2 阻力損失系數(shù)30-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬試驗(yàn)及分析34-59
• 4.1 模型建立34-38
• 4.1.1 物理模型及簡(jiǎn)化34-35
• 4.1.2 建模35-37
• 4.1.3 網(wǎng)格劃分37-38
• 4.2 數(shù)值求解設(shè)置38-42
• 4.3 氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)42-49
• 4.3.1 正交試驗(yàn)因素取值范圍選擇42-47
• 4.3.2 考慮交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)47-49
• 4.4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析49-58
• 4.4.1 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析55-56
• 4.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 氣固兩相傳熱過(guò)程數(shù)值模擬59-67
• 5.1 模型選擇與邊界條件的設(shè)置59-61
• 5.1.1 模型的選擇59
• 5.1.2 氣相邊界條件59-60
• 5.1.3 固相邊界條件60-61
• 5.2 結(jié)果與分析61-66
• 5.2.1 噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)連續(xù)相分析61-64
• 5.2.2 噴霧干燥制粒機(jī)內(nèi)離散相分析64-65
• 5.2.3 單個(gè)顆粒干燥過(guò)程分析65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 致謝71-72
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的發(fā)明專利72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李s

本文編號(hào)：390898