為提高熱風干燥熱效率和干燥均勻性,設(shè)計了一款基于溫濕度控制的紅外熱風聯(lián)合干燥機,分析了氣流分配室作為干燥機的關(guān)鍵部件對腔室內(nèi)部流場分布的影響規(guī)律。結(jié)構(gòu)仿真中,以氣流控制方程和標準k-ε湍流模型為理論模型,利用CFD軟件對氣流分配室內(nèi)腔進行數(shù)值模擬分析,得到氣流在氣流分配室內(nèi)腔的流動特征,對原物理模型的腔體厚度H進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,進行了試驗驗證。結(jié)果表明,加入均風板可以顯著提高氣流分配室內(nèi)氣流速度偏差比和速度不均勻系數(shù);優(yōu)化后腔體厚度H=100 mm的氣流分配室能夠很好解決出風口氣流分布不均的現(xiàn)象,出風口速度偏差比和速度不均勻系數(shù)分別由44.9%和30.2%降低至7.2%、7.0%。驗證試驗結(jié)果表明,平均速度相對誤差為4.21%,速度不均勻系數(shù)相對誤差為1.4%,速度偏差比的最大誤差為1.48%,說明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,均化氣流的效果明顯。以鮮面條為研究對象,對該機性能進行試驗,得到此紅外熱風聯(lián)合干燥時間（50 min）,比單一熱風干燥的時間縮短了16.7%。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

紅外熱風聯(lián)合干燥機結(jié)構(gòu)示意圖

氣流分配室結(jié)構(gòu)示意圖及網(wǎng)格劃分如圖2所示，該模型結(jié)構(gòu)由進風口、穩(wěn)壓腔、一級均風板、二級均風板、出風口等部分組成，空氣經(jīng)過加熱管后進入穩(wěn)壓腔，再通過兩級均風板被分配到干燥室，用來對物料干燥和加熱。進風口位于氣流分配室的最左端，矩形進風口尺寸為120 mm×120 mm;氣流分配室的長、寬、高分別為335、185、250 mm;文獻[17]研究表明，孔的橫向間距xn和縱向間距yn間距介于2d～5d (d為孔直徑)范圍時，順序排列的傳熱效果要好于交叉排列方式，尤其是沿著矩形方式排列的優(yōu)勢更為顯著。因此，本文二級均風板上的出風口采用矩陣方式(11×5)排列，其孔徑為15 mm，上下中心距及左右中心距分別為30 mm和40 mm;其中，命名左上角第1個出風口為out1，從左向右、自上向下依次命名，最后一個出風口為out55，該均風板上有11個排出風口，自左向右依次標定，如圖3b所示。為了避免二級均風板上沿著進風口中心軸線方向的出風口速度過大，一級均風板出風口設(shè)計排列方式如圖3a所示。圖3 一級均風板和二級均風板

通過模擬數(shù)據(jù)繪制出風口速度分布曲線如圖5所示，改進后整個速度主要分布在2.3～3.1 m/s區(qū)間范圍內(nèi)，各排速度偏差比最大為17.3%，出風口速度不均勻系數(shù)為17.7%，在原始模型中，出風口速度偏差比和速度不均勻系數(shù)分別為44.9%和30.2%，與原始模型結(jié)果相比，速度偏差比與不均勻系數(shù)分別下降了61.4%、41.4%，改進后模型的速度曲線分布優(yōu)于原始模型的分布，整體速度曲線分布趨勢平緩。可以看出出風口速度從第5排2.24 m/s上升至第6排2.77 m/s，然后再次下降至第7排2.27 m/s，這段速度曲線分布并不平緩，以及在第23～33點、第34～44點、第47～52點區(qū)間內(nèi)的速度分布也不平緩，因此還需要考慮其他方案繼續(xù)進一步優(yōu)化。2.3.2 風機的選型計算

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3214583