蔬菜類真空干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬.pdf

1、我國(guó)的果蔬產(chǎn)量位居世界首列，其中干制保存的果蔬量約占世界果蔬貿(mào)易總量的近60％。隨著科技水平的提高和市場(chǎng)需求的增加，我國(guó)的果蔬產(chǎn)出狀況呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。但新鮮的果蔬由于自身性質(zhì)限制，在常溫下儲(chǔ)存過(guò)程中，容易損失營(yíng)養(yǎng)，甚至腐爛變質(zhì)，尤其是熱敏性的蔬菜產(chǎn)品。真空干燥能實(shí)現(xiàn)低溫干燥，對(duì)于熱敏性物料的干燥非常有利。目前我國(guó)真空干燥技術(shù)迅速發(fā)展，一些老式的、干燥效果不理想的果蔬干燥設(shè)備已經(jīng)不能完全適用。因此研制開(kāi)發(fā)一種成本低、耗能少、性能穩(wěn)定的果蔬真空

2、干燥設(shè)備迫在眉睫。本文的研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）以香菜為試驗(yàn)物料，利用現(xiàn)有真空干燥設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行了真空干燥探究性試驗(yàn)，得到香菜的真空干燥特性及用此設(shè)備干燥后香菜最佳工藝條件，并驗(yàn)證現(xiàn)有真空干燥設(shè)備的干燥效果及發(fā)現(xiàn)其存在的問(wèn)題?，F(xiàn)有真空干燥設(shè)備在干燥過(guò)程中存在干燥不均勻及真空度有時(shí)難以保持穩(wěn)定的問(wèn)題，導(dǎo)致干燥過(guò)程能耗增加。通過(guò)本試驗(yàn)為蔬菜真空干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　?。?）對(duì)傳統(tǒng)真空干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并根據(jù)現(xiàn)

3、有真空干燥設(shè)備存在的問(wèn)題，結(jié)合真空干燥的基本原理、干燥工藝和設(shè)計(jì)方法，利用SolidWorks建模軟件分別對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵部件―干燥箱體和熱水盤(pán)管進(jìn)行了三維設(shè)計(jì)。通過(guò)ANSYS有限元分析軟件對(duì)用不同加強(qiáng)筋加強(qiáng)的箱體進(jìn)行靜力學(xué)分析并優(yōu)化，選擇6.5號(hào)槽鋼作為箱體加強(qiáng)筋材料，使干燥箱箱體結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求。
　?。?）利用計(jì)算流體力學(xué)軟件（FLUENT）模擬了優(yōu)化后的真空干燥箱模型的流場(chǎng)分布。通過(guò)模擬，結(jié)合香菜真空干燥試驗(yàn)所得的最佳工藝，分析

4、真空干燥過(guò)程中物料層的溫度分布及干燥箱內(nèi)部的溫度、壓力、流體速度的變化情況。模擬結(jié)果表明，此真空箱內(nèi)部的溫度、壓力、物料層的溫度分布均勻。優(yōu)化后的真空干燥設(shè)備能解決干燥不均勻的問(wèn)題，為研究蔬菜真空干燥過(guò)程提供了技術(shù)支撐和理論依據(jù)。
　　本文通過(guò)真空干燥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備存在的問(wèn)題，利用SolidWorks軟件建立箱體模型，運(yùn)用ANSYS對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，用FLUENT模擬其內(nèi)部流場(chǎng)，得到優(yōu)化后的真空干燥設(shè)備能消除現(xiàn)有設(shè)備干燥不均勻現(xiàn)象