細胞蛋白飼料氣流干燥過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、以馬鈴薯為原料生產(chǎn)淀粉，是常用的馬鈴薯深加工手段。在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的薯渣和工業(yè)廢水，如果不利用合適的手段進行處理，將會造成嚴重的環(huán)境污染，同時也是一種資源的浪費。
　　用馬鈴薯薯渣生產(chǎn)細胞蛋白飼料，是一種經(jīng)濟價值較高的薯渣處理和資源化利用方式。在此工藝中，細胞蛋白飼料的脫水是重要的工藝過程。論文在對細胞蛋白飼料物性和干燥特性研究的基礎上，對細胞蛋白飼料的氣流干燥過程進行了數(shù)值模擬。論文取得了以下成果：
　　

2、分析了氣流干燥過程氣相和顆粒相的流動特性和傳熱特性，固體顆粒在干燥管中分為加速運動和等速運動兩個階段，其中，加速運動階段的干燥效果最佳。揭示模型建立的一般方法，闡述三種氣-固兩相流理論，其中最為常用的為歐拉-歐拉雙流體模型。為了完整描述干燥過程，通過用戶自定義函數(shù)編寫相應的傳質(zhì)模型，定義干燥過程的兩個階段，建立氣流干燥過程的數(shù)學模型。
　　在等徑干燥管中對細胞蛋白濕顆粒和熱空氣的兩相流動進行數(shù)值模擬。在設定工況下，得到了氣相和固相

3、溫度場、速度場、壓力場以及濕度場分布情況。通過分析認為固相顆粒進入干燥管后，受到氣流曳力作用下作加速運動直至等速為止。在加速階段，顆粒與氣流存在較大的相對速度和溫差，氣固兩相間的傳熱傳質(zhì)驅(qū)動力最大，氣流和顆粒間傳遞的熱量可達整個干燥過程的一半以上。顆粒加速階段干燥效果最好，隨著氣固兩相相對速度和溫差的減小，干燥速率也逐漸降低。
　　對脈沖管內(nèi)細胞蛋白顆粒的干燥過程進行數(shù)值模擬，同樣得到了氣固兩相的溫度場、速度場、壓力場以及濕度場。

4、與等徑管相比，顆粒在完成加速后，管徑變大，氣相速度減小，顆粒速度逐漸減少；當顆粒完成降速過程，管徑變小，氣相速度增加，顆粒繼續(xù)做加速運動，氣固兩相間連續(xù)存在相對速度，加強了傳熱的驅(qū)動力，并且增加了停留時間，強化了干燥效果，相同參數(shù)下物料顆粒最終干燥效果要優(yōu)于等徑管。簡要分析了各操作因素對干燥效果的影響，氣溫升高，提高氣速，減小粒徑均能提高干燥效果。顆粒初始含水量越高，干燥效果越差，耗能越高，因此干燥前因盡可能降低顆粒含水量。模擬計算了三