烘干室截面流场仿真分析
单通道滚筒干燥机内温度场和流场数值模拟毕业论文
单通道滚筒干燥机内温度场和流场数值模拟毕业论文第1章绪论1.1概述干燥是许多工业生产中的重要工艺过程之一，它直接影响到产品的性能、形态、质量以及过程的能耗等。
干燥技术的覆盖面较广，既涉及复杂的热、质传递机理，又与物料的特性、处理规模等密切相关，最后体现在各种不同的设备结构及工艺上。
从70年代开始，中国着手进行干燥设备改造工作；80年代初逐步引进国外的各种干燥设备。
近二十年来，中国的干燥设备取得了巨大的进步。
由于中国干燥器需要量猛增，随之在中国出现了一批干燥器制造厂，基本上满足了国内市场的需要，还有极少量产品出口国外。
除了特大型的和特殊需要的少量干燥器之外，大批进口干燥装置的时代已经结束；预料今后要逐渐增加出口，这是中国的干燥工程技术人员和制造厂共同努力的奋斗目标。
让中国的研究、设计、制造和使用单位联合起来，为使中国的干燥技术与装备尽快地赶上世界先进水平而努力奋斗。
滚筒干燥机是一种以对流为主的传热方式使物料加热、水分汽化的干燥器。
尽管滚筒干燥机技术上并不先进，但它对物料的特殊作用使之到目前为止仍在广泛使用，目前还没有其设备能完全代替它。
滚筒干燥机在化工、轻工、煤炭、建材以及矿冶行业占有重要地位，它不但可以用来干燥，还可以用来炒熟、杀菌和加热，在食品领域可以用滚筒干燥机干燥的物料有粮食、鱼粉、玉米酱、玉米饲料、牧草、果粉、淀粉渣饲料等，这些物料干燥的共同特点是都需要大量连续处理[1-3]。
物料在干燥机内的运动是靠内部抄板不断将物料抄起和撒落，周期性向前输送，同时气流与飘落的物料相互作用，易于输送，不会有物料滞留死角等现象，干燥比较均匀[4-5]。
颗粒物料在滚筒干燥机内的运动是十分复杂的，颗粒运动的机理取决于一系列的状态因素和物料本身的特性。
目前有数以百计的各种干燥机类型，但适用处理高湿、物料产量大的干燥器并不多，滚筒干燥机就是其中的一种。
按照被干燥物料的加热方式，可将目前的滚筒干燥机分为五种类型，即直接加热式干燥机、间接加热式干燥机、复合加热式干燥机、蒸汽煅烧干燥机、喷浆造粒干燥机[6]。
微波真空干燥设备干燥室简体的有限元仿真
微波真空干燥设备干燥室简体的有限元仿真微波真空干燥是一种新型的干燥技术，其具有干燥速度快、干燥效果好、可控性强等优点。
而微波真空干燥设备是实现该技术的关键装备，其干燥室的设计和优化可以直接影响到微波真空干燥的效果。
因此，进行微波真空干燥设备干燥室的有限元仿真具有重要的意义。
首先，进行干燥室的三维建模。
以一个立方体为干燥室的几何模型，其中长、宽、高分别为2m、2m、1m。
在干燥室内设置微波发射源，并假设发射源的功率为500W。
采用ANSYS 软件建立干燥室的几何模型，完成后导入至有限元仿真分析模块中。
其次，进行辐射强度分析。
考虑微波辐射对干燥材料的影响，设置微波辐射入口，并对入口进行微波仿真。
在模拟空腔内的微波电磁场时，应考虑微波电场、磁场的分布等因素，进而计算各点上的辐射强度分布情况。
根据辐射强度分析的结果，可以得出不同位置、不同时间的干燥材料受到微波辐射的强度大小，进而可以针对不同的干燥需要对微波功率和工作时间进行调整。
接着，进行温度场分析。
基于辐射强度分析的结果，可以研究干燥材料所受到的微波辐射以及导热对其温度场的影响。
根据热传递方程，建立微波干燥材料的传热模型，对材料的温度场进行仿真分析。
通过温度场分析，可以了解干燥材料的温度分布情况，从而调整微波功率和干燥时间，以达到干燥材料的最佳状态。
最后，进行真空度分析。
微波真空干燥设备的最终目的是将材料中的水分从固态高湿度状态变成固态低湿度状态。
由于干燥过程中材料表面的水分需要在微波的作用下挥发，门和管道的连接处必须严密，以实现微波发射和回收。
所以进行真空度的分析十分必要。
综上所述，微波真空干燥设备干燥室的有限元仿真主要包括辐射强度分析、温度场分析和真空度分析。
通过这些分析，可以优化设备的设计结构、调整微波功率和工作时间，从而实现干燥材料的最佳状态。
该技术可以广泛应用于粮食、水果、药材等领域的干燥，减少了干燥时间和能耗，并且可以保持干燥后材料的营养成分和质量。
烘干室截面流场仿真分析
烘干室截面流场仿真分析刘晓亮;孟凡敬【摘要】利用流体力学仿真软件FLUENT,建立汽车涂装线对流加热烘干室典型截面的数学模型,对数学模型进行流体力学的二维静态仿真分析,比较各截面的优缺点,为烘房选择截面提供参考依据.阐述了流体仿真在烘房设计过程中的重要性,根据仿真结果总结各截面的优缺点,对其缺点的解决方法进行技术探讨,为烘干室的设计提供基础指导.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)001【总页数】5页(P70-74)【关键词】车辆工程;烘干室;FLUENT;气体流动仿真【作者】刘晓亮;孟凡敬【作者单位】机械工业第四设计研究院,河南洛阳471039;机械工业第四设计研究院,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】TQ639.3随着我国工业现代化的不断发展，表面处理行业在工业生产中所占的比重越来越大，汽车涂装一直代表着表面处理行业的最高水平。
在典型涂装线中，烘干室是涂装线中不可缺少的组成部分。
以工件加热形式分类，烘干室可分为对流加热和辐射加热，国内已建和在建的涂装线烘干室中，一般都以对流加热为主。
本研究利用流体力学仿真软件FLUENT，对汽车涂装线对流加热烘干室典型截面进行流体力学的二维静态仿真分析，阐述流体仿真在烘房设计过程中的重要性，并根据仿真结果总结各截面的优缺点，对其缺点的解决方法进行技术探讨，为烘干室的设计提供指导。
烘干室对流加热按照室内风箱结构分类可分为单层风箱和双层风箱，按照出风形式分类可分为喷嘴出风和过滤器出风，以上2种分类方式经常联合使用，比如对于轿车涂装线，由于烘房内洁净度要求比较高，升温区循环风一般需要2道过滤，所以对流加热形式一般选取双层风箱，内层风箱采用过滤器出风，对循环风起到过滤、均流的作用；外层风箱采用喷嘴出风，使循环风具有一定的初速，能够集中对不宜烘干处进行处理，保温区可以采用单层过滤器风箱；对于卡车涂装线，由于工件断面比较大，为了得到好的烘干效果，烘干室可以全部采用单层全喷嘴式结构。
基于CFD的烟草烤房热流场分析研究
基于CFD的烟草烤房热流场分析研究烤烟草是一种传统的制烟方法，而烤房烤烟草的过程中，热流场对于满足烟叶烘干和烟质形成具有重要的影响。
本文利用CFD方法对于烤烟草的热流场进行分析研究，以期为烟草制造业提供可行的优化方案。
首先，我们需要建立烘房内部的三维模型。
考虑到烟草的烘干需要在一定的温度、湿度条件下进行，因此在建模时应考虑烤房内部的空气动力学参数，包括流速、温度、湿度等数值。
建成烤房模型后，我们使用数值方法求解连续性方程、动量方程、能量方程以及湿空气状态方程等方程，得到烤房内部的流场和温度场等相关参数。
在CFD模拟中，我们将烤房内部的流体设定为湿空气，考虑到烟叶的肥大和发黄需要在一定的湿度条件下进行，因此需要保持烤房内部的相对湿度在一定区间内，同时确保温度在150℃~200℃之间。
为保证烤房内的温度和湿度达到理想状况，在模拟中我们需要考虑烤房墙壁的散热系数、房顶和地面的辐射传热等因素。
同时，为了减少烟叶之间的相互干扰，我们在模拟中设置了合适的风速和方向，使得烟叶能够均匀受烤，达到更好的烘干和烤烟效果。
通过对烤房内部的流场和温度场进行分析，我们得到了烤房内部的温度分布和热流场分布图。
分析结果表明，在烤房内部的上层，温度较高，因此烟叶在烤房上层易于烘干，但容易失去引起烟叶香味的物质。
在烤房下层，温度相对较低，但较为湿润，对烤叶质原料的发黄和肥大效果显著。
根据模拟结果，我们可以通过调整烤房的温度、风速等参数，提高烘干和发黄效率，并同时确保烟质品质的稳定。
总结来看，CFD在烤烟草热流场分析领域中具有广泛的应用前景，可以用于分析烤房内部的流场和温度场，优化烤房结构和参数，提高烤烟质量和效率。
同时，随着CFD技术不断升级和研究的深入，相信将会更好地服务于烟草制造业的科技创新和品质提升。
在烤烟草烘干过程中，温度、湿度和风速等参数对烤烟的烘干和烤烟品质均有着重要的影响。
在进行CFD 热流场分析研究时，以下是一些与烤烟烘干相关的数据：1. 烤房内部的温度：一般来说，为了达到较好的烤效果，烤房内的温度应在150℃~200℃之间。
热泵烘干房流场fluent建模与仿真分析
收稿日期:２０１９－０９－０４㊀㊀修回日期:２０１９－１２－１１基金项目:福建省科技厅重大专项资助项目(２０１８ＮＺ０００３).作者简介:李国建(１９９６－)ꎬ男.研究方向:农产品干燥装备.Ｅｍａｉｌ:２４２４７６５７５１＠ｑｑ.ｃｏｍ.通信作者叶大鹏(１９７１－)ꎬ男ꎬ教授ꎬ博士.研究方向:现代农业智能装备及自动化.Ｅｍａｉｌ:Ｆａｕ＿ｙｄｐ＠ｈｏｔｍａｉｌ.ｃｏｍ.热泵烘干房流场Ｆｌｕｅｎｔ建模与仿真分析李国建ꎬ崔蕴涵ꎬ吴㊀爽ꎬ段朋生ꎬ叶大鹏(福建农林大学机电工程学院ꎬ福建福州３５０００２)摘要:为了改善热泵烘干房内风速场和温度场分布不均匀的问题ꎬ利用计算流体动力学软件Ｆｌｕｅｎｔꎬ在保持总风量一定的情况下ꎬ研究烘干房入口２㊁４㊁６风机送风方案对烘干房内热风流场均匀性的影响.结果表明:采用入口４风机送风方案ꎬ烘干房内中速段(３.０~３.９ｍ ｓ－１)占比最高(为２８.４％)ꎬ低速段(１.９ｍ ｓ－１及以下)占比最低(为３８.３％)ꎻ在中高温段(３２４ħ及以上)占比最高ꎬ为９７％ꎬ且监测点风速和温度的标准差最小ꎻ与２㊁６风机方案相比ꎬ风速㊁温度变异系数分别由６７.４９％㊁０.９５％和２９.８６％㊁０.７５％下降到１２.９４％㊁０.４８％ꎬ故４风机送风方案整体均匀性最佳.开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ)关键词:计算流体力学ꎻ热泵烘干房ꎻ干燥ꎻ均匀性中图分类号:Ｓ３７５文献标识码:Ａ文章编号:１６７１￣５４７０(２０２０)０３￣０４２５￣０８ＤＯＩ:１０.１３３２３/ｊ.ｃｎｋｉ.ｊ.ｆａｆｕ(ｎａｔ.ｓｃｉ.).２０２０.０３.０２２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎｈｅａｔｐｕｍｐｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍｂａｓｅｄｏｎＦｌｕｅｎｔＬＩＧｕｏｊｉａｎꎬＣＵＩＹｕｎｈａｎꎬＷＵＳｈｕａｎｇꎬＤＵＡＮＰｅｎｇｓｈｅｎｇꎬＹＥＤａｐｅｎｇ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＦｕｚｈｏｕꎬＦｕｊｉａｎ３５０００２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｉｆｏｒｍａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｎｈｅａｔｐｕｍｐｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍꎬ３ｓｃａｌｅｓｏｆｂｌｏｗｉｎｇｆａｎｓꎬｎａｍｅｌｙ２ꎬ４ꎬａｎｄ６ｐｉｅｃｅｓꎬｗｅｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｓｔａｌｌｅｄａｔｔｈｅｉｎｌｅｔｓｗｈｉｌｅｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｔｏｔａｌａｉｒｖｏｌｕｍｅｃｏｎｓｔａｎｔ.Ｔｈｅｎｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｒｅｓｔｉｍｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓｍｅｔｈｏｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍｅｄｉｕｍｓｐｅｅｄｒａｎｇｅ(３.０－３.９ｍ ｓ－１)ａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ(２８.４％)ｏｆａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎｔｈｅ４￣ｆａｎｓｃｈｅｍｅｗｈｉｌｅｌｏｗｓｐｅｅｄｒａｎｇｅ(１.９ｍ ｓ－１ａｎｄｂｅｌｏｗ)ａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒｔｈｅｌｏｗｅｓｔ(３８.３％).Ｍｅｄｉｕｍａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｓ(３２４ħａｎｄａｂｏｖｅ)ａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｐｒｏ￣ｐｏｒｔｉｏｎ(９７％).Ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｒｅｔｈｅｌｏｗｅｓｔｕｎｄｅｒｔｈｅｓｃｈｅｍｅｏｆ４ｆａｎｓ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｒｅ１２.９４％ａｎｄ０.４８％ꎬｗｈｉｃｈｗｅｒｅｕｐｔｏ６７.４９％ꎬ０.９５％ａｎｄ２９.８６％ꎬ０.７５％ｉｎｃａ￣ｓｅｓｏｆ２￣ａｎｄ６￣ｆａｎｓｃｈｅｍｅｓ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｓｃｈｅｍｅｗｉｔｈ４ｆａｎｓｗａｓｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｓｅｔｕｐ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓꎻｈｅａｔｐｕｍｐｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍꎻｄｒｙｉｎｇꎻｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ干燥行业是能源消耗最大的工业产业之一[１－２]ꎬ研究报告[３]显示干燥行业的能耗占总能耗的１１.６％.２０１８年我国粮食产量６５７８９万ｔꎬ是世界上最大的粮食生产和消费国ꎬ粮食干燥的能耗巨大.热泵干燥技术作为一种新型的节能干燥技术ꎬ以其高效节能㊁易于控制㊁适用于多种物料等优点广泛应用在农产品干燥行业中ꎬ是农产品干燥领域研究的热点之一[４].在干燥过程中ꎬ干燥机内温度分布的均匀性决定了物料的品质.国内外学者对干燥过程中加热的不均匀性进行广泛的研究ꎬ吕豪等[５]通过微波 热风振动组合干燥工艺解决了微波加热不均匀问题ꎬ使得毛豆仁干燥时间缩短３４.１％ꎻ代亚萍等[６]研究了南瓜片在太阳能 热泵联合干燥下的动力学模型ꎬ结果表明该模型能够较为准确地预测南瓜片干燥过程中的水分变化ꎻ师建芳等[７]通过对隧道式烘干窑进风口数值进行模拟ꎬ发现６风机方案下窑内热风均匀性最佳ꎻ吕豪等[８]对苹果干燥特性的研究结果表明热风和流化床对改善微波干燥均匀性有积极作用ꎻ任海伟等[９]对太阳能干燥室内部气流数值的模拟结果表明气流速度为６ｍ ｓ－１时干燥室气流分布最均匀ꎻＲｉｎｉｌ[１０]研究结果表明计算流体动力学(ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙ￣ｎａｍｉｃｓꎬＣＦＤ)是模拟喷雾干燥过程中气流温度㊁速度㊁物料颗粒运动路径㊁传热传质现象的有效工具ꎻ秦波福建农林大学学报(自然科学版)第４９卷第３期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)２０２０年５月６２４ 福建农林大学学报(自然科学版)第４９卷㊀等[１１]利用太阳能热泵对紫薯进行干燥ꎬ得到的最佳工艺参数为３.６８ｋｇ ｍ－３装载密度㊁５.８４ｍｍ切片厚度㊁１１７.０８％转换含水率.但是针对热泵烘干房热风流场和温度场分布均匀性的研究较少.热泵烘干房入口进风设计和内部结构对物料干燥均匀性有重要影响ꎬ烘干房流道结构和物料堆积密度会造成烘干房内风速㊁风量分布不均匀ꎬ导致同一时间烘干房内不同截面物料的干燥程度差别较大.风速快㊁风量大的地方物料干燥速度快ꎬ导致整体物料干燥程度不均匀ꎬ进而影响最终物料的干燥品质.Ｆｌｕ￣ｅｎｔ软件适用于各种流体流动㊁传热传质的模拟[１２].本研究通过ＣＦＤ模拟烘干房内气流流速和温度场分布ꎬ有效改进热风流场的均匀性ꎬ为今后优化物料干燥工艺和改进烘干房结构设计提供参考.１㊀热泵烘干机结构热泵烘干房主要由热泵㊁鼓风机㊁进出风口㊁物料货架㊁干燥室组成.拟改造的热泵烘干房是福建三明鸿达智能农业设备有限公司研发的５ＨＲＢ￣０３型烘干机ꎬ长６.４ｍꎬ宽２.７ｍꎬ高２.３ｍꎬ烘干室容积大约１７.２ｍ３ꎬ结构如图１所示.该烘干机入口有两台风机ꎬ烘干室被一块厚度为０.１ｍ的聚氨酯隔热板分隔成两部分ꎻ每个部分放置２个货物架ꎬ货架长１.３ｍꎬ宽０.７８ｍꎬ高１.５ｍꎻ每个货架分为３层ꎬ每层物料间隔０.３５ｍꎻ最上层物料距离烘干房顶１ｍꎬ最下层物料距离地面０.５５ｍ.烘干室一次最多可烘干４个货物架的物料.隔热板有一个长０.５ｍ㊁高２.２ｍ的矩形导流开口ꎬ使高温热风能通过开口从左腔室流到右腔室(图２).１.右侧门ꎻ２.水分排出口ꎻ３.物料架ꎻ４.右腔室ꎻ５.聚氨酯隔热板ꎻ６.风机ꎻ７.左腔室ꎻ８.左侧门ꎻ９.热泵.图１㊀烘干房结构图Ｆｉｇ.１㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍ在保持入口总风量为７２００ｍ３ ｈ－１的基础上ꎬ研究入口２㊁４㊁６风机对烘干房内热风流场均匀性的影响.为保证该型号烘干房单腔两侧风速分布均匀ꎬ入口处风机为对称布置.考虑到风机数量布置过多会造成单机风力不足ꎬ导致在入口处和出口处的物料干燥质量差异很大ꎬ因此风机数量选择２㊁４㊁６三种方案.风机尺寸㊁位置如图３所示ꎬ其中２风机方案中风量为３６００ｍ３ ｈ－１ꎬ内径６００ｍｍꎬ外径６７０ｍｍꎻ４风机方案中ꎬ风量为１８００ｍ３ ｈ－１ꎬ风机内径４００ｍｍꎬ外径４６０ｍｍꎻ６风机方案中风量为１２００ｍ３ ｈ－１ꎬ风机内径３００ｍｍꎬ外径３５０ｍｍ.２㊀ＣＦＤ建模２.１㊀网格模型建立热泵烘干房三维实体模型后ꎬ为了方便流体域的网格划分ꎬ切除一些对流体域影响不大的结构ꎬ对烘干房作适当简化.通过Ｆｌｕｅｎｔ前处理模块ＤｅｓｉｇｎＭｏｄｅｌｅｒ得到烘干房流场物理模型ꎬ通过Ｍｅｓｈ模块得到计算区域网格模型.网格模型按结构化网格划分ꎬ共有８８５５８６个节点ꎬ７９８９３９个网格单元ꎬ单元质量基本在０.９８左右(其值为０~１ꎬ０为最差ꎬ１为最好)ꎬ说明整体网格质量较好.２.２㊀控制方程热泵烘干房干燥过程的模型基于以下几个假设:假定物料与热空气之间不存在热质交换㊁组分转移ꎬ则进入烘干房的热空气满足质量㊁动量守恒方程ꎻ假定干燥物料为多孔介质ꎻ由于热风风速较高ꎬ假设热空气是不可压缩的湍流ꎻ忽略物料在干燥过程中的呼吸作用ꎻ忽略物料架对热风的影响ꎻ忽略烘干房与外界环境的热量交换.图２㊀热风循环路线图Ｆｉｇ.２㊀Ｄｉａｇｒａｍｏｆｈｏｔａｉｒｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｒｏｕｔｅ图３㊀２风机㊁４风机㊁６风机进风口设计Ｆｉｇ.３㊀Ｄｅｓｉｇｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｓｏｆｆａｎｓｉｎｔｈｅｉｎｌｅｔｓ质量守恒方程表示如下[１３]:ƏｐƏｔ＋Ə(ｐｕ)Əｘ＋Ə(ｐｖ)Əｙ＋Ə(ｐｗ)Əｚ＝０(１)式中ꎬｐ是热空气密度ꎻｔ是热空气流动时间ꎻｕ㊁ｖ㊁ｗ分别是速度矢量在ｘ㊁ｙ㊁ｚ方向上的分量.动量守恒方程表示如下[１３]:Ə(ｐｖ)Əｔ＋ｄｉｖ(ｐｕｕ)＝ｄｉｖ(μｇｒａｄｕ)－ƏｐƏｘ(２)Ə(ｐｗ)Əｔ＋ｄｉｖ(ｐｖｕ)＝ｄｉｖ(μｇｒａｄｖ)＝ƏｐƏｙ(３)Ə(ｐｗ)Əｔ＋ｄｉｖ(ｐｗｕ)＝ｄｉｖ(μｇｒａｄｗ)－ƏｐƏｚ(４)式中ꎬｐ是空气微元体上的压力ꎻμ是空气动力粘度ꎻｔ是热空气流动时间ꎻｕ㊁ｖ㊁ｗ分别是速度矢量在ｘ㊁ｙ㊁ｚ方向上的分量.应用最广泛的两方程涡黏性模式ｋ－ε模型描述热泵烘干房内热空气湍流的流动ꎬ湍流输运方程可表示为能量输送方程和能量耗散方程[１４]ꎬ表示如下:Ə(ｐｋ)Əｔ＋∇ (ｐｋｖ)＝μ∇ ∇ｋ＋Ｇｋ－ｐε(５) ７２４ ㊀第３期李国建等:热泵烘干房流场Ｆｌｕｅｎｔ建模与仿真分析Ə(ｐε)Əｔ＋∇ (ｐεｖ)＝μ∇ ∇ε＋Ｃ１εεｋＧｋ－Ｃ２εｐε２ｋ(６)式中ꎬＧｋ为平均速度梯度引起的湍动能ｋ的产生项ꎻε为湍流消散率ꎻＣ１ε㊁Ｃ２ε为模型常数ꎬ一般情况下ꎬＣ１ε＝１.４５ꎬＣ２ε＝１.９２.２.３㊀边界条件烘干房将进风口设置为速度进口边界条件ꎬ根据进风口总风量和风机个数确定入口风速ꎬ通过湍流强度和水力直径来定义进风口处的湍流参数[１５].Ｉ＝０.１６(ＲｅＤＨ)１８(７)ＤＨ＝４ˑＡＰＷ(８)式中ꎬＲｅＤＨ是以水力直径ＤＨ为特征长度得到的雷诺数ꎻＡ是入口截面积ꎻＰＷ是湿周.将出风口设置为压力出口边界ꎬ出风口处气压是标准大气压ꎬ以标准大气压为计算基准得到的压强称为相对压强或者表压强.在Ｆｌｕｅｎｔ软件求解运算过程中实际使用的压强值都是表压强ꎬ故出口压强值设置为０.除速度入口和压力出口边界外ꎬ所有边界均为壁面ꎬ设置壁面均为无滑移壁面.２.４㊀数值求解采用Ｆｌｕｅｎｔ１５.０软件进行数值求解ꎬ选用标准ｋ－ε湍流模型进行模拟.求解器采用三维稳态压力求解ꎻ近壁区采用标准壁面函数ꎻ压力 速度耦合采用Ｓｉｍｐｌｅ算法ꎻ动量和湍流动能选用二阶迎风格式[１６].３㊀结果与分析３.１㊀２风机模拟图４是热泵烘干房在２风机送风的情况下内部的风速场和温度场.从图４Ａ㊁４Ｂ可以看出风速分别沿运动前进方向和风机中心向外方向逐渐减弱ꎬ在Ｘ轴０~２阶段风速较大ꎬ达到４.５~５.０ｍ ｓ－１ꎻ在Ｘ轴－２.５~０阶段ꎬ风速分布不均匀ꎬ为２.０~４.５ｍ ｓ－１.风到达右腔后平均风速比左腔低ꎬ大部分区域风速为０.５~２.０ｍ ｓ－１ꎬ并且右腔出现沿Ｙ轴负方向逐渐减弱的分层现象.出现这种现象的原因是热风从左腔流向右腔后迅速向墙角聚集ꎬ顺着最右侧壁面向前流动.从图４Ｃ可知ꎬ烘干房内温度分布是不均匀的ꎬ风机中心温度高于旁边温度ꎬ表现为风速大的地方温度高.温度相差较大的地方主要集中在右腔室中部和前端ꎬ３１２~３３０ħ温度不利于右腔的物料烘干.３.２㊀４风机模拟图５为四风机送风的情况下内部的风速场和温度场.对风速场进行分析ꎬ从图５Ａ㊁５Ｂ可以看出ꎬ烘干房在Ｘ轴０.５~２.０阶段风速较大ꎬ为４.５~５.０ｍ ｓ－１ꎻ由于风的相互作用ꎬ风在左腔明显向各个壁面扩散ꎬ使得左腔后半段风速分布较均匀ꎬ平均风速也更高.烘干房右腔虽然出现分层现象ꎬ但是整体均匀性非常好ꎬ风速大部分达到１.５~３.５ｍ ｓ－１.从图５可知ꎬ由于风速在烘干房向四周扩散ꎬ烘干房内左腔和右腔温度的分布都较为均匀ꎬ温度为３２４~３３０ħ.３.３㊀６风机模拟图６为６风机送风的情况下内部的风速场和温度场.从图６Ａ㊁６Ｂ可以看出烘干房左腔只在Ｘ轴１~２阶段风速较大ꎬ达到４.５~５.０ｍ ｓ－１ꎬ说明风机过多对风力有减弱作用.在Ｘ轴－２~１阶段风速明显减弱ꎬ为０.５~２.５ｍ ｓ－１.烘干房右腔大部分区域风速较低ꎬ为０.５~１.０ｍ ｓ－１.综合起来看与其他两种风机方案相比ꎬ６风机方案提高了均匀性ꎬ但是其均匀性比４风机方案差ꎬ且平均风速较低.从图６Ｃ可知ꎬ由于风速在烘干房向四周扩散ꎬ烘干房左腔内温度分布较为均匀ꎬ但是单机风力不足导致右腔温度较低ꎬ为３１６~３３０ħ. ８２４ 福建农林大学学报(自然科学版)第４９卷㊀əＡ.Ｙ轴截面风速分布图(ｙ＝－０.６ｍꎬｙ＝０.６ｍ)ꎻＢ.Ｘ轴截面风速分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ)ꎻＣ.Ｘ轴截面温度分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ).图４㊀２风机方案烘干房内部气流速度和温度分布图Ｆｉｇ.４㊀Ａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍｗｉｔｈ２ｆａｎｓＡ.Ｙ轴截面风速分布图(ｙ＝－１.０ｍꎬｙ＝－０.３ｍꎬｙ＝０.６ｍ)ꎻＢ.Ｘ轴截面风速分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ)ꎻＣ.Ｘ轴截面温度分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ).图５㊀４风机方案烘干房内部气流速度和温度分布图Ｆｉｇ.５㊀Ａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍｗｉｔｈ４ｆａｎｓ ９２４㊀第３期李国建等:热泵烘干房流场Ｆｌｕｅｎｔ建模与仿真分析０３４ 福建农林大学学报(自然科学版)第４９卷㊀Ａ.Ｙ轴截面风速分布图(ｙ＝－１ｍꎬｙ＝－０.３ｍꎬｙ＝０.６ｍ)ꎻＢ.Ｘ轴截面风速分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ)ꎻＣ.Ｘ轴截面温度分布图(ｘ＝１.８ｍꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ｍ).图６㊀６风机方案烘干房内部气流速度和温度分布图Ｆｉｇ.６㊀Ａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｒｙｉｎｇｒｏｏｍｗｉｔｈ６ｆａｎｓ３.４㊀统计分布运用Ｍａｔｌａｂ对模拟结果图片进行阈值分割处理ꎬ统计各颜色所占比例ꎬ得到２㊁４㊁６风机方案下截面速度与温度区间的占比统计表(表１㊁２).从表１㊁２可以看出２风机方案下ꎬ高速段(４.０~５.０ｍ ｓ－１)占比较高ꎬ为１６％ꎻ低速段(１.９ｍ ｓ－１及以下)占比最高ꎬ为５７.１％ꎻ各个温度区间均有占比ꎬ整体均匀性较差.４风机方案下中速段(３.０~３.９ｍ ｓ－１)占比最高ꎬ为２８.４％ꎻ低速段(１.９ｍ ｓ－１及以下)占比最低ꎬ为３８.３％ꎻ温度在中高温段(３２４ħ及以上)占比最高ꎬ为９７％ꎻ未出现中低温段(３１７ħ及以下)情况(图７).表明４风机方案整体均匀性在３种方案中最佳ꎬ烘干效果最好.６风机方案下ꎬ高速段(４~５ｍ ｓ－１)占比仅为５.６％ꎻ高温段(３３０ħ及以上)占比最低ꎬ为２９.３％ꎬ干燥质量和效率最差.表１㊀２㊁４㊁６风机方案下截面速度区间占比Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎｔｅｒｖａｌｓｆｏｒｓｃｈｅｍｅｓｗｉｔｈ２ꎬ４ａｎｄ６ｆａｎｓ％㊀５.０ｍ ｓ－１４.０~４.９ｍ ｓ－１３.０~３.９ｍ ｓ－１２.０~２.９ｍ ｓ－１１.０~１.９ｍ ｓ－１０.９ｍ ｓ－１及以下２风机５.５１１.０１２.０１４.４１６.５４０.６４风机３.８９.２２８.４２０.３１３.７２４.６６风机０.６５.０２２.８１４.３２０.５３６.８表２㊀２㊁４㊁６风机方案下截面温度区间占比Ｔａｂｌｅ２㊀Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌｓｆｏｒｓｃｈｅｍｅｓｗｉｔｈ２ꎬ４ａｎｄ６ｆａｎｓ％㊀３３０ħ及以上３２４~３２９ħ３１８~３２３ħ３１２~３１７ħ３０６~３１１ħ３０５ħ及以下２风机５１.５３３.５１０.０３.０１.０１.０４风机４２.８５４.２３.００００６风机２９.３４２.５２３.２５.０００Ａ.速度区间占比ꎻＢ.温度区间占比.图７㊀２㊁４㊁６风机方案下截面速度和温度区间占比Ｆｉｇ.７㊀Ｌｉｎｅｃｈａｒｔｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌｒａｔｉｏｆｏｒ２ꎬ４ꎬ６ｆａｎｓｓｃｈｅｍｅ选取烘干房内部典型截面:ｘ＝１.８ꎬｘ＝０ꎬｘ＝－１.８ꎬｙ＝－０.６ꎬｙ＝０.６ꎬｚ＝０.５ꎬｚ＝１.０ꎬｚ＝１.５.以这８个截面交叉形成的１８个交点作为监测点[１４].以监测点速度和温度的变异系数ＣＶｖ和ＣＶＴ作为评价指标来反映风速场和温度场的均匀性.ＣＶ＝σ/μ－ˑ１００％(９)式中ꎬσ为全部监测点风速和温度的标准差ꎬμ－为全部监测点风速和温度的平均值.从表３可以看出:不同风机数量供风情况下ꎬ干燥房内风速场和温度场的均匀性存在较大差异ꎬ其中４风机状态下监测点风速和温度标准差最小ꎬ即风速和温度最为均匀ꎻ与２㊁６风机方案相比ꎬ风速变异系数㊁温度变异系数分别由６７.４９％㊁０.９５％和２９.８６％㊁０.７５％下降到１２.９４％㊁０.４８％.表３㊀２㊁４㊁６风机方案下监测点风速和温度的平均值和标准差Ｔａｂｌｅ３㊀Ａｖｅｒａｇｅｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｕｎｄｅｒ３ｓｃｈｅｍｅｓ风速平均值ｍ ｓ－１标准差ｍ ｓ－１ＣＶｖ/％温度平均值ħ标准差ħＣＶＴ/％２风机２.４３１.６４６７.４９３２６.６７３.０９０.９５４风机２.８６０.３７１２.９４３２８.５６１.５７０.４８６风机２.１１０.６３２９.８６３２５.４４２.４５０.７５４㊀小结本文通过分析５ＨＲＢ￣０３型热泵烘干机的结构和工作原理ꎬ建立了烘干机的三维模型ꎻ适当简化后ꎬ采用结构化网格建立了烘干机流体区域的ＣＦＤ模型ꎻ通过数值模拟得到入口风机数量为２㊁４㊁６风机方案下烘干室内热风的风速场和温度场.通过Ｍａｔｌａｂ对模拟结果进行处理ꎬ比较３种方案下烘干房内风速场和温度场的均匀性ꎬ模拟结果表明４风机方案下中速段(３.０~３.９ｍ ｓ－１)占比最高ꎬ为２８.４％ꎻ低速段(１.９ｍ ｓ－１及以下)占比最低ꎬ为３８.３％ꎻ温度在中高温段(３２４ħ及以上)占比最高ꎬ为９７％ꎻ未出现中低温段 １３４ ㊀第３期李国建等:热泵烘干房流场Ｆｌｕｅｎｔ建模与仿真分析２３４ 福建农林大学学报(自然科学版)第４９卷㊀(３１７ħ及以下)情况.４风机方案下监测点风速和温度标准差最小ꎬ即风速场和温度场最为均匀ꎻ与２㊁６风机方案相比ꎬ风速变异系数㊁温度变异系数分别由６７.４９％㊁０.９５％和２９.８６％㊁０.７５％下降到１２.９４％㊁０.４８％ꎻ整体均匀性在３种方案中最佳ꎬ烘干综合效果最好.参考文献[１]ＸＩＡＯＨＷ.Ｓｏｍｅｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ[Ｊ].ＤｒｙｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１５ꎬ３３(１４):１６７９－１６８０. [２]ＷＡＮＧＤꎬＤＡＩＪＷꎬＪＵＨＹ.ｅｔａｌ.ＤｒｙｉｎｇｋｉｎｅｔｉｃｏｆＡｍｅｒｉｃａｎｇｉｎｓｅｎｇｓｌｉｃｅｓｉｎｔｈｉｎ￣ｌａｙｅｒａｉｒｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔｄｒｙｅｒ[Ｊ].Ｉｎｔｅｒｎａ￣ｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｏｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１５ꎬ１１(５):７０１－７１１.[３]郑春明.热泵在农副产品干燥中的应用[Ｊ].中国农机化ꎬ１９９７ꎬ６６(Ｓ１):３０９－３１３.[４]陈坤杰ꎬ李娟玲ꎬ张瑞合.热泵干燥技术的应用现状与展望[Ｊ].农业机械学报ꎬ２０００ꎬ３１(３):１０９－１１１.[５]吕豪ꎬ吕黄珍ꎬ王雷ꎬ等.微波 热风振动流化床干燥机设计与试验[Ｊ].农业机械学报ꎬ２０１９ꎬ５０(６):２４８－３５１. [６]代亚萍ꎬ邓凯波ꎬ郑宝东.南瓜片太阳能 热泵联合干燥特性及动力学模型[Ｊ].福建农林大学学报(自然科学版)ꎬ２０１９ꎬ４８(２):２５９－２６５.[７]师建芳ꎬ吴中华ꎬ刘清ꎬ等.不同进风方案下隧道烘干窑热风流场ＣＦＤ模拟和优化[Ｊ].农业工程学报ꎬ２０１４ꎬ３０(１４):３１５－３２１.[８]吕豪ꎬ吕为乔ꎬ崔政伟ꎬ等.不同微波环境下苹果片干燥特性分析[Ｊ].农业机械学报ꎬ２０１８ꎬ４９(Ｓ１):４３３－４３９. [９]任海伟ꎬ李金平ꎬ刘增光ꎬ等.太阳能干燥室内部气流场分布ＣＦＤ数值模拟[Ｊ].农业机械学报ꎬ２０１２ꎬ４３(Ｓ１):２３５－２３８. [１０]ＲＩＮＩＬＫＣＡ.Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ(ＣＦＤ)ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｓｐｒａｙｄｒｙｉｎｇｏｆｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ[Ｊ].ＴｒｅｎｄｓｉｎＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１０ꎬ２１(８):３８３－３９８.[１１]秦波ꎬ陈团伟ꎬ路海霞ꎬ等.紫薯太阳能热泵干燥工艺的优化[Ｊ].福建农林大学学报(自然科学版)ꎬ２０１４ꎬ４３(１):９１－９６. 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单通道滚筒干燥机内温度场和流场数值模拟
单通道滚筒干燥机内温度场和流场数值模拟张振伟摘要：本文利用Fluent软件混合相模型进行模拟，得到干燥机内部流场的温度、速度和压力变化情况；利用离散相模型模拟得到干燥机内物料颗粒的运动轨迹。
为深入了解干燥机理和结构设计改进提供依据关键词：，气固两相流，混合相，离散相，数值模拟1.前言滚筒干燥机是一种以对流为主的传热方式使物料加热、水分汽化的干燥器，广泛应用在化工、轻工、煤炭、建材以及矿冶行业。
其优点是圆筒空间大、物料流动阻力小、操作弹性大，容易清扫等。
单通道滚筒干燥机的回转筒结构如图1，在回转筒两端分别安装进风加料室和出风排料室。
物料依靠旋转的筒体边移动边翻滚，在扬料抄板的作用下不断的被抄起和撒落，与进入回转筒内的热空气充分换热达到干燥的目的。
图1 单通道滚筒干燥机的回转筒结构2.流体有限元模型的建立本文采用的是φ1.8×16m滚筒干燥机，其工作参数：电机型号Y200L1-6，电机功率18.5KW，电机转速960rpm，减速机型号BWD-B7-43-18.5，减速机速比43，筒体转速3.88r/min。
用Pro/E软件建立三维模型，然后导入到Gambit前处理器对流体模型进行网格划分，得到整体网格单元1168058，整体网格节点409805.图2流体模型的网格划分进风加料罩上分别定义入料口和入风口为VELOCITY_INLET；排风出料罩上分别定义出料口和出风口为PRESSURE_OUTLET；回转筒外壁定义为WALL。
后处理中使用混合模型和湍流模型，选择SIPMLE算法耦合求解速度场和压力场，采用一阶迎风差分格式离散。
3.模拟结果及分析针对热风和物料的气固两相流的运动进行研究，分别将物料颗粒视为连续流体和离散颗粒，分析气固两相流的温度场、速度场和压力场，并对物料颗粒在回转筒内的分布进行模拟分析。
3.1温度场分析图3截面y=0温度图滚筒内温度是逐渐降低的，如图3所示，入风口处气体温度为400℃，物料进入滚筒内吸收大部分热量，温度升高快；同时，入风口处热风温度高，蒸发的速率大，导致了在入风口附近温度梯度变化大，大约从400℃降到320℃；被干燥物料在热风和倾斜滚筒及扬料抄板的共同作用下继续前行，当温度从271~337℃范围内变化时，此时物料含湿量降低，伴随内部水分向外部迁移，物料表面水分继续蒸发，当物料到达出口附近时达到最终含湿量同时低温混合气体由出风口排出。
干燥箱内温度场和气流场的建模仿真与试验研究
2012年8月农机化研究第8期干燥箱内温度场和气流场的建模仿真与试验研究陈红意，赵满全(内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018)摘要：研究干燥箱内苜蓿草捆的不同放置方式对其温度场和气流场的影响，建立干燥箱的三维仿真模型．运用流体动力学软件对干燥箱体内苜蓿干燥过程中的温度场和气流场进行数值模拟，分析了在有效干燥时间内长宽高均为i O cm的苜蓿草捆竖放、横放、斜放45。
与斜放135。
情况下干燥箱内气流场变化情况。
结果表明，苜蓿横放时，速度分布最均匀，入口风速可以被充分利用，干燥效果最好。
通过实验数据与数值模拟结果的比较，证明苜蓿草的数值模拟对深入研究干燥箱内部的热空气流动具有重要意义，为干燥滚筒的设计及热效率的提高提供指导。
关键词：苜蓿；数值模拟；温度场；气流场中图分类号：S266．6文献标识码：A文章编号：1003—1∞X(2012108—0098-040引言苜蓿含有丰富的蛋白质、营养物质以及动物生长发育所需的铁、锰等微量元素，不仅是牛羊等草食家畜的主要优质饲草，也是猪、禽、鱼配合饲料中重要的蛋白与维生素补充原料¨吲。
苜蓿因含有大量的粗蛋白质、丰富的碳水化合物和多种维生素及矿物元素，有“牧草之王”之美誉¨。
4o。
干燥加工是苜蓿产业精深加工的主要方式之一，选择合适的苜蓿干燥工艺是保证在苜蓿干燥时提高干燥效率和获得较高干燥品质的基础。
因此，关于苜蓿干燥技术进展的研究对莒蓿产业的发展具有很重要的意义。
苜蓿干燥是一个复杂的强耦合非线性动力系统，在干燥过程中存在外界的干扰和模型的不确定性，如何建立有效的干燥模型是苜蓿干燥的重要基础研究内容之一，也是实现干燥全自动控制、提高干燥质量、减少能量消耗和缩短干燥时间的先决条件。
苜蓿干燥的3个外部基本因子为热风温度、空气湿度和热风速度。
关于温度和湿度对干燥速度和干燥质量的影响，国内外已有了较深人的研究。
热风速度也是苜蓿干燥的一个重要因子，正确选用热风速度不仅对干燥速度和干燥质量有较大影响，而且可使能耗大幅度降收稿日期：2011—09—22基金项目：国家农业科技成果转化资金项目(2009G B2A400054)；内蒙古自治区科技创新引导奖励资金项目(20101734)；内蒙古农业大学科技刨额团队项目(N D PY TD2010—8)作者简介：陈红意(1986一)，男，太原人，在读碗士研究生．(E—nI i l) 236144088@163．coi n。
太阳能干燥箱中风速场分析
标准为无滑移壁面。
2.2 干燥物料多孔介质模型
物料层看成多孔介质，热空气在孔隙间流动视为多
孔介质内流动。用黏性阻力系数1/琢和惯性阻力系数C2表
网址： 电邮：hrbengineer@ 圆园员9 年第 11 期
45
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
鄣u + 鄣淄 + 鄣w =0 。 鄣x 鄣y 鄣z
（3）
式中：u为速度矢量在x方向上的分量，m/s；淄为速度矢量
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
太阳能干燥箱中风速场分析
1
1
1,2
黄继杰 ， 赵小勇 ， 章炯
（1.合肥工业大学 机械工程学院，合肥 230009；2. 航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室，合肥 230009）
摘 要：太阳能干燥箱内流场的均匀性对干燥效果影响巨大。针对物料层的多孔介质干燥模型，采用计算流体力学方法
太阳能干燥器是由太阳能集热器、干燥箱、风管等组 成的，干燥箱是进行物料干燥的场所。太阳能干燥器的组 成如图1所示。
干燥箱进出风口成对角线布置，采取下进上出的进 风方式。干燥箱内部被3层物料层隔开，热风进入干燥箱 后在箱内流动，与每层物料进行热值传递，蒸发的水分被
热空气从出风口带出。
干燥箱整体尺寸为
700 mm 伊500 mm 伊900
wind speed of multiple measuring points. The results show that the numerical simulation method is feasible and can
provide a basis for structural optimization of solar drying oven.