基于渦流技術(shù)的干法淀粉變性實驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、本文通過研究淀粉變性的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理著手，改變思路，尋找出一種新的工藝技術(shù)和方法，即：采用渦流技術(shù)將淀粉變性的過程置于一個流動的氣固流場之中，獲得淀粉變性所需的條件。并且應(yīng)用氣固兩相流理論和計算流體力學(xué)CFD技術(shù)對工藝反映的核心裝置渦輪反應(yīng)器進(jìn)行模擬，從而從理論上獲得渦輪反應(yīng)器內(nèi)部的流動狀況以及反應(yīng)狀況。本文的主要內(nèi)容如下：　　(1)利用渦流技術(shù)進(jìn)行淀粉變性實驗。就淀粉變性的化學(xué)機(jī)理而言，本文選擇了糊精和淀粉磷酸酯兩種代表淀粉水解和淀粉

2、進(jìn)一步氧化、酯化、醚化等作用的兩類產(chǎn)品做制備試驗。對實驗所得的產(chǎn)品進(jìn)行各項指標(biāo)的檢測，證明該技術(shù)的有效性。同時，獲得生產(chǎn)這兩種變性淀粉的最佳工藝參數(shù)，從而得到了渦流技術(shù)生產(chǎn)變性淀粉的較優(yōu)的工藝方案?！　?2)渦輪反應(yīng)器內(nèi)流場數(shù)學(xué)模型的建立。模型可以描述渦輪反應(yīng)器內(nèi)流場的運(yùn)動狀況和熱質(zhì)傳遞狀況以及反應(yīng)狀況；　　(3)數(shù)學(xué)模型的求解。通過上述對渦輪反應(yīng)器內(nèi)部流場以及熱質(zhì)傳遞反應(yīng)CFD模型的建立，基本上可以將反應(yīng)器內(nèi)部的淀粉變性過程狀況模

3、擬出來。對這些模型的求解應(yīng)用了數(shù)值求解方法?！　?4)模擬結(jié)果的獲得。進(jìn)行CFD模擬獲得了渦輪反應(yīng)器內(nèi)部流場的顆粒運(yùn)動軌跡、溫度分布狀況、密度分布狀況、速度分布狀況、切向速度、軸向速度、徑向速度分布狀況、湍流強(qiáng)度分布狀況、相對濕度分布狀況、水含量分布狀況以及速度矢量分布狀況等。此外應(yīng)用CFD技術(shù)對渦輪反應(yīng)器內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片安裝的調(diào)整和改變加熱溫度對上述的各項分布狀況的影響進(jìn)行了模擬。同時，對模擬結(jié)果進(jìn)行比較和分析，得到了期望的渦輪反應(yīng)器內(nèi)部