基于Fluent的黄桃罐头杀菌过程数值模拟及其形状优化

探究食品罐头杀菌作业中的升温过程,研究现有罐头包装尺寸变化对提升杀菌效率及节能降耗的影响程度。使用ANSYS Fluent软件进行流场及温度场进行仿真分析,通过试验验证模拟的可靠性。在此基础上改进黄桃罐头的瓶体形状,提升杀菌效率。结果表明:试验结果与模拟结果升温趋势一致,最大误差为3.5°。罐头底部直径大小与罐内最高流速呈负相关,150 s时,罐头底部直径越小,罐内液体最高流速越高。相同高度与容积条件下,缩小底部直径可以提高杀菌效率,底部直径为52.5 mm的罐头杀菌效果最好,与圆柱罐头相比效率提升10.26%。通过ANSYS Fluent可以准确模拟食品罐头在杀菌过程中的温度场变化。     

基于有限元分析的笔记本纸浆模制品包装改进设计

目的在跌落工况下验证笔记本纸浆模制品对产品的保护性,并进行改进设计。方法使用Creo对笔记本电脑及缓冲包装结构进行初步设计,根据实际的物理跌落试验工况建立跌落仿真模型,通过ABAQUS/Explicit进行仿真分析,得到产品跌落加速度曲线和产品应力应变云图。根据仿真结果进行缓冲包装设计改进,对改进后的方案再次进行仿真分析并进行试验验证。结果初步设计方案的正面跌落加速度达到160.1g,超过规定值120g,且键盘面板塑性应变达到4.95%,存在较大变形风险。纸浆模制品缓冲结构改进后,跌落时正面、侧面和底面的跌落加速度分别为118.5g、98.2g、101.2g,均处于规定值范围内。键盘面板塑性应变降低至0.14%,符合要求。此外,仿真数据与实测结果基本吻合,仿真过程能较好地反映包装制品与产品的跌落碰撞过程。结论通过有限元分析法进行跌落仿真分析,相较于传统的试验法,能快速、准确地找到包装方案的风险点,可为产品的缓冲包装结构改进设计奠定良好基础。