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文檔簡介
1、氣流式噴霧干燥裝置結(jié)構(gòu)簡單,霧化性能比較高,因而廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。由于噴霧干燥塔內(nèi)液滴的運動狀態(tài)以及液滴與干燥介質(zhì)之間的傳熱傳質(zhì)過程非常復(fù)雜,因此詳細的分析干燥塔內(nèi)氣粒兩相運動及傳熱傳質(zhì)過程非常重要。但是采用實驗的手段獲取噴霧干燥塔內(nèi)干燥氣體的詳細數(shù)據(jù)和顆粒的運動軌跡不僅需要大量的時間,而且需要昂貴的測試設(shè)備和實驗費用,同時在目前有關(guān)測量技術(shù)下有些微觀量仍然很難獲取。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算流體動力學(xué)(CFD)方法成為
2、解決這一問題的有效途徑。
本課題通過對數(shù)值分析、數(shù)值傳熱學(xué)(NHT)和計算流體力學(xué)(CFD)理論的應(yīng)用研究以及對計算流體力學(xué)軟件FLUENT的運用,對氣流式噴霧干燥過程進行三維數(shù)值模擬。
本課題采用GAMBIT軟件建立了PC-015實驗型氣流式噴霧干燥塔物理模型并且對該模型進行了網(wǎng)格劃分。為了進行氣流式噴霧干燥過程數(shù)值模擬,首先建立描述氣流式噴霧干燥過程的氣相控制方程、顆粒軌跡模型、氣粒兩相間的傳熱傳質(zhì)模型、離散相與
3、連續(xù)相的耦合方程的數(shù)學(xué)模型,采用有限容積法對方程組進行離散化,用SIMPLE算法求解氣相控制方程,用PSI-Cell算法耦合氣相與離散相間的相互作用??紤]了氣相與顆粒之間的相互作用、顆粒運動軌跡受傳熱傳質(zhì)的影響以及顆粒直徑分布的影響,根據(jù)實際工況設(shè)計邊界條件,采用數(shù)值計算方法對噴霧干燥塔中液滴干燥過程進行CFD模擬。
通過改變物料質(zhì)量流量以及氣液相對速度來研究顆粒在干燥塔內(nèi)的運動軌跡、干燥情況和停留時間。得到最合適的條件:干燥
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