核桃烘干装置内部热-流-固耦合传热分析与参数优化

针对刚采摘的青核桃含水率高的问题，设计一个核桃烘干装置模型，对青核桃进行预烘干处理及确定最优的核桃烘干参数。通过3因素3水平正交试验探究不同入口温度、入口风速和烘干时间对烘干装置内部温度、速度场以及核桃温度的影响。使用Fluent软件将核桃建模成一个3层球体，分别为核桃外壳、核桃气隙、核桃仁；分别对不同烘干参数下的烘干装置与核桃进行数值模拟研究，获得烘干装置内部温度场、速度场的分布情况以及核桃温度变化规律，得到烘干装置内部与核桃的温度变化曲线。结果表明，当入口温度为393 K，入口风速为1.7 m/s，烘干时间为45 min，烘干装置内部以及核桃的温度场分布最好，变化最均匀；通过试验验证仿真数据的可靠性，试验结果与仿真结果变化曲线一致。研究结果为确定核桃预烘干最佳工艺参数提供理论依据。