【摘 要】
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菊花烘干室的流场分布均匀性是影响菊花整体干燥质量的关键因素。本文以某公司生产的空气源热泵菊花烘干机为研究对象,建立烘干室流场的数值模拟方案,深入研究托盘间距、导流板角度和热风入口风速对烘干室流场分布的影响规律,为菊花烘干室的优化设计提供了理论依据。论文主要研究内容如下:根据菊花的干燥原理以及菊花干燥过程的三个干燥阶段菊花内部水分迁移特性,确定恒速干燥阶段烘干室流场分布情况为主要数值模拟对象;根据菊
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菊花烘干室的流场分布均匀性是影响菊花整体干燥质量的关键因素。本文以某公司生产的空气源热泵菊花烘干机为研究对象,建立烘干室流场的数值模拟方案,深入研究托盘间距、导流板角度和热风入口风速对烘干室流场分布的影响规律,为菊花烘干室的优化设计提供了理论依据。论文主要研究内容如下:根据菊花的干燥原理以及菊花干燥过程的三个干燥阶段菊花内部水分迁移特性,确定恒速干燥阶段烘干室流场分布情况为主要数值模拟对象;根据菊花物性参数实验结果,计算得到菊花层的孔隙率,粘性阻力系数以及惯性阻力系数;给出了菊花干燥质量的评价指标以及影响因素。运用CFD数值模拟软件建立烘干室流场的数值模型,根据模拟结果对烘干室速度场和温度场的分布情况进行研究,得到烘干室热风入口附近风速大、温度高,垂直方向上热风流动受阻,风速死点区域面积大,烘干室整体速度和温度分布均匀性较差;根据数值模拟结果进行实验验证,结果表明模拟结果与实测结果误差在8%以内,验证了该模型的可靠性。在菊花托盘前后各拓展200mm以及改变热风出口方向的基础上,分别改变托盘间距、导流板角度以及热风入口风速三个单因素值,分析各参数下烘干室温度场和速度场的分布规律。结果表明:菊花托盘间距越小,间距内的风速值越大,各层之间的风速均匀性越好;入口位置导流板与水平方向的夹角越大,烘干室的速度场分布均匀性越好;入口风速越大,烘干室托盘层间的速度和温度分布均匀性越好。通过正交试验法对三个单因素的最佳参数进行综合分析,采用烘干室流场速度和温度云图分布均匀性,流场的分布曲线、不均匀系数和平均值四个指标,对9组参数的速度场和温度场的分布情况进行综合评价,确定第7组A3B1C3即在托盘前后位置各拓展200mm和改变热风出口方向的基础上,托盘间距设置为40mm、上下导流板角度均为45°、热风入口风速3.5m/s的参数为最终优化方案。图[38]表[11]参[61]
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