奶粉行业喷雾干燥技术已日趋成熟,但仍存在一些问题亟需解决,诸如干燥产品杂质度高、液滴蒸发量低、干燥器内壁挂粉等,其中最为严重的就是奶粉喷雾干燥过程中的粘壁(即挂粉)现象。本文以YC-015实验室小型喷雾干燥机为基础模型,采用理论分析、数值仿真和实验研究相结合的方法,研究奶粉喷雾干燥过程中可控操作参数对粘壁现象的影响,为奶粉生产提供理论依据。搭建了喷雾干燥实验平台,对进风温度、料液浓度、进料速率三个变量分别进行了单因素实验与响应曲面实验设计,并在不同工况下分别取样利用环境扫描电镜进行微观结构观察,利用红外真空干燥箱进行含水量测定,找出了在粘壁量最小前提下的最优工艺参数用于后续的数值模拟验证。最优工艺参数为：进风温度200℃,料液浓度25%,泵转速55r/min。分析了最优工艺下各因素的交互作用响应曲面图,表明进风温度和泵转速的交互作用对粘壁的影响较大,在选择参数时要综合考虑各因素的交互作用。运用前处理软件GAMBIT对气流式喷雾干燥塔几何模型进行了整体网格划分和局部加密；在FLUENT中考虑了重力和空气拽力对雾滴运动的影响,以及离散相与连续相的双向耦合,建立了波动破碎雾化模型来模拟雾滴的二次雾化,并将壁面离散相边界条件设置为trap,确定了迭代时间步长为0.0001s,对离散相进行了非稳态追踪。得到并分析了塔内流场的温度分布、速度分布、湿度分布及颗粒轨迹、颗粒温度、颗粒停留时间等特性。为了加深对粘壁现象的研究,最后还分析了雾滴滴径的影响因素和旋风分离装置对粘壁的影响。结果证实：雾滴的平均滴径随着进风温度、进料速率的增大而增大,随气液相对速度的增大而减小；旋风分离器对粒径20μm以内的颗粒分离性能较好,粒径过大就易在旋风分离器发生粘壁。