穿流式带式干燥机气流分配室仿真模拟.docx

《穿流式带式干燥机气流分配室仿真模拟.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《穿流式带式干燥机气流分配室仿真模拟.docx（28页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、摘要为了分析带式干燥机气流分配室气流分布的均匀性，得到并改善气流流场的速度分布，本文以标准k-e两方程模型为基础，利用了流体动力学软件，总共计算了 6种情况下气流分配室的气流分配情况，重点考察扰流方式和出口数量对出口气流速度分布的影响。仿真分析结果表明：对于原气流分配室，气流在腔室内的流动不均匀，会在两侧形成严重的回流区。在z方向上0.1m处开始产生的回流区会堵塞其对应的出口，造成该区域出口速度减小，同时在流场区域的中部气流速度逐渐减小，在分配室尾部由于气体冲击壁面的作用，使得气流速度上升，因此原分配室模型的气流速度由入口到出口呈现先减小后增大的趋势；采用不同形状的扰流结构时，扰流效果也不一致

2、，在对比原气流分配室、加上两种不同高度的平板扰流、斜面扰流、圆柱扰流的情况，圆柱扰流的扰流效果最好，其五个出口的平均速度方差为0.2934 ；改变气流分配室的出口数量,不会改变其出口流量方差和流场分布形式,即流场分布的速度均匀性不变，但是这种方法会改变出口的气流速度。关健词：分配室；流场分布；扰流中国农业大学学士学位论文SummarySummaryIn order to analyze the uniformity of airflow distribution in the air distribution chamber of the beltdryer, and to obtain an

3、d improve the velocity distribution of the air flow field, based on the standard ketwo-equation model and using the fluid dynamics software, a total of 6 cases of airflow were calculated.Distribution of air distribution in the distribution room, focusing on the effects of spoiler modes andoutlet vol

4、umes on the distribution of outlet air flow velocity.The simulation analysis results show that for the original gas distribution chamber, the flow of thegas flow in the chamber is not uniform, and a serious recirculation zone is formed on both sides. Therecirculation zone starting at 0.1 m in the z

5、direction will block its corresponding outlet, causing theoutlet velocity of the zone to decrease, and at the same time, the velocity of the gas flow in the centralregion of the flow field will gradually decrease, and the gas will impact the wall surface at the tail of thedistribution chamber. As a

6、result, the airflow velocity is increased, so the airflow velocity of the originaldistribution chamber model first decreases and then increases from the inlet to the outlet; when differentshapes of the spoiler structure are used, the spoiler effects are also inconsistent, and the original airflowdis

7、tribution chamber is compared with With the addition of two different levels of turbulence, slopingflow, and cylindrical turbulence, the turbulence of the cylindrical jet is the best. The variance of theaverage speed of the five outlets is 0.2934; the number of outlets in the air distribution room i

8、s changed.It does not change the variance of its outlet flow and the form of the flow field distribution, ie, theuniformity of the velocity of the flow field distribution remains the same, but this method will changethe flow velocity of the outlet.Keywords: distribution chamber; flow field distribut

9、ion; spoiler中国农业大学学士学位论文目录目录摘要IISummary1绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 穿流带式干燥机1.1.2 气流分配室对干燥的重要性1.1.3 CFD是一种适合的研究工具1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状1.2.2 国外研究现状1.3 研究方案1.3.1 研究目标1.3.2 研究内容1.3.3 研究方法1.3.4 技术路线2穿流式带式干燥机气流分配室仿真模2.1 构造几何模型2.2 干燥室气流分配室网格划分2.3 流场计算2.3.1 建立数学模型2.3.2 确定离散化方法2.3.3 对流场进行求解计算2.3.4 显示计算结果2.4 v|名口2.4

10、.1 第一种分配室流场速度分布2.4.2 第一种改进措施斜面扰流2.4.3 第二种改进措施加一定高度的平板扰流板2.4.4 第三种改进措施降低平板扰流板的高度2.4.5 第四种改进措施一圆柱扰流2.4.6 第五种措施改变出口数量3 CL0 /口 3.1 工作总结3.2 展望参考文献j .10.12. 14.1617.19.21.21.21.22.23中国农业大学学士学位论文1绪论1绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 穿流带式干燥机带式干燥机是为产品特别温和的热处理而设计的装置，产品通过进料室连续均匀地施加到皮带上。处于水平位置的皮带将产品运送通过分成几个部分的干燥区域，干燥气体流过湿产品并使

11、其干燥。这种模块化设计使干燥和冷却温度可以在不同的部分单独控制。因此，可以单独控制每个干燥器单元，并且可以在每个单元中改变干燥空气流动。另外，传送带的速度可以变化，这为烘干时间的设定提供了额外的参数。电所有加热介质如油，蒸汽，热水或热气都可使用，带式干燥机非常适合干燥几乎所有不流动的产品或需要较低生产能力的颗粒状产品。带式干燥机根据干燥室内气流的运动方向分为顺流、逆流、穿流干燥。顺流带式干燥机的风机、加热器多设在上边，料车从一端推入，湿物料先与高温热风接触。对高水分物料r可采用较高的热风温度，也不致损失产品品质；而物料接近干燥成品时，热风温度降低，可防止产品过敏，但难以获得水分较低产品。逆流带

12、式干燥机与顺流型相似，湿物料先与低温高湿热风接触。对某些物料可防止物料表面硬结；而物料接近干燥时，与高温低湿热风接触，使物料充分降水，但干燥时间比顺流型长。混流带式干燥机由顺流和逆流两段组成，称为混合式，物料先与高温而湿度低的热风作顺流接。穿流带式干燥机特点是：热风的温度可以分段控制，其特点是干燥迅速，比其他三种类型的干燥时间缩短，产品的水分均匀。A出料口图17多层带式干燥机1.1.2 气流分配室对干燥的重要性穿流带式干燥机内气流分布的均匀性对于干燥效果具有重大的影响，气流分布不均会造成干燥不均进而引发干燥产品品质的恶化。气流分配室是干燥机的重要组成部分，气流场的不均匀分布会导致物料质量不一致

13、，延长干燥过程并消耗更多能源。气流分配室的存在有利于提高干燥室内气流分布的均匀性，所以对气流分配室内部流场进行研究，优化穿流带式干燥机气流分配室内结构，使干燥室得到均匀的干燥介质，对于穿流带式干燥机的应用具有重要意义。1.1.3 CFD是一种适合的研究工具然而，传统的设改进方式需要较长的转换时间，高成本和测量范围通常令人失望。气体流流动问题是一个极其复杂的流体力学问题，因而通过传统方法研究难度较大，难以达到预期结果。计算流体动力学（CFD）可以提供有关气流模式的详细信息，并确保农业设备的便捷设计。计算流体力学（CFD）是一种计算技术，使研究人员能够研究流动事件的动态。在研究气流分配室内部流场分

14、布的过程中引入计算流体力学（CFD）的方法，运用数值模拟分析研究气流流动的速度场的分布，通过仿真模拟直观的反映内部流场的详细信息，可为改善干燥室气流均匀性提供理论基础。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状2012年，任海伟等为研究气流分布，建立太阳能干燥箱内气流速度运动模型，对三维稳态模型进行了数值模拟，分析了不同风速对气流的影响，使用计算流体动力学（CFD）软件Fluent和k-g模型在干燥室中分布。结果表明，与风速2m/s和l（）m/s相比，风速6m/s时内部风速和气流分布更好。任海伟，李金平，刘增光，等.太阳能干燥室内部气流场分布CFD数值模拟J .农业机械学报，2012,43 （10） ： 235-236.2013年，代建武等用基于微分方程和RNG k-8湍流模型来模拟类似于气流分配室的结构的内部流动，获得了腔室流场中的速度和压力分布，并用于分析基于原始结构的改进设计。仿真结果表明，在原始结构中形成了两个对称的反涡区，导致喷嘴出口速度先降低后沿高度方向增加，减小舱底