脉冲气流流场温度场数值模拟

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脉冲气流干燥机内空气的流动状态对其内部物料干燥有重大影响。本研究运用商用软件Fluent模拟脉冲气流干燥机内的流场和温度场并进行分析,为深入理解脉冲气流干燥机理和干燥机改进设计提供理论指导。本研究以脉冲气流干燥机为对象,以计算流体力学(CFD)为理论基础,以Navier-Stokes方程作为控制方程组,采用标准k-ε湍流模型,运用Fluent软件对脉冲气流干燥机内的流场和温度场进行三维稳态模拟,研究结果如下:在直管情况下对气流干燥进行模拟时,入口速度越大干燥的效果越不好,这是因为在直管情况下物料达到温度平衡基本都处于管路的后半段,而入口速度的增大会使物料在干燥段内的时间减少,导致能量损失的同时不能保证物料干燥达到合格。对脉冲气流干燥机的干燥段流场进行数值模拟。在考虑重力的情况下,得到干燥段内部流场的速度、压力、颗粒运动轨迹等,并对这些数据进行了分析与比较。通过数值模拟得出:脉冲管路的主要作用是提高物料和空气的相对速度,相对速度差异越大,物料弥散在热介质中的表面积越大,使表面水分迅速蒸发。各个参数的的剧烈变化阶段大部分集中在管路的入口处到和上升段弯管连接的脉冲管路之间,即粒子在经过转弯段的上半段的时候,干燥就已经基本完成,这说明脉冲管路对物料的干燥具有良好的促进作用,但增加脉冲管路必然会加大能量的损耗,所以在考虑到干燥效率的同时必须考虑能量损耗。
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