船舶低温实验室孔板送风设计和数值模拟

某极地科考船舶上具有如低温实验室等对温湿度有特殊要求的舱室,其舱室空气环境设计面临很大的挑战,传统送风方式难以满足需求,在设计时考虑采用孔板送风以达到设计温度要求。文章针对孔板送风末端在船舶领域的应用经验和设计规范的缺乏等问题,在设计初始阶段采用计算流体力学方法对其进行气流组织模拟分析和优化应用研究。结果表明采用全面孔板送风形式可使该低温实验室温度达到设计要求。文章研究结果对船舶孔板送风末端的应用研究具有参考借鉴意义。     

香肠烘房中的孔板送风

香肠烘房是香肠生产中的关键设备,其性能好坏直接影响成品香肠的产量和质量。笔者介绍一种香肠供房的送风方式——孔板送风,它可使烘房内热风分布均匀,从而提高香肠的质量。其原理见图1。1 孔板送风的特点 孔板送风是空调系统常见的气流组织的     

卷烟材料暂存高架库温湿度场的优化控制研究

卷烟材料暂存高架库内的空调系统实际运行效果不理想,室内空气温湿度达不到工艺要求,对暂存材料质量造成不利影响.为此,对高架库的空调系统进行了改造,并对改造后空调系统的运行效果进行了测试和分析.改造后高架库空调系统增加了两台空调机组负责新回风的混合与送风,气流组织方式由原来的侧送、侧回改为顶部送风、底部回风.空调系统改造后各平面温湿度分布表明,水平方向温湿度场的均匀性提高;垂直方向的温度场存在分层现象,但温湿度场基本分布在要求范围内.利用CFD软件对高架立体仓库构建了物理数学模型,对不同风量、送风参数条件下仓库内的温湿度场进行了模拟研究,结果显示:①对于需要保持均匀温湿度场的高架立体库,带有静压箱和送风孔板的上送下回气流组织方式是可行的;②对于该高架库的夏季工况,送风量的变化对库内温度场的影响较小,送风温差的改变则对库内温度场影响较大.因此,通过调节送风风量和送风温度,可保持卷烟材料高架库内温湿度的恒定与均匀性.     

苹果差压预冷均匀性的实验研究

通过搭建差压预冷实验台研究送风速度、送风温度、开孔大小以及开孔方式4个因素对差压预冷冷却均匀性的影响。利用混合正交试验分析法研究以上4个因素对冷却均匀性的影响程度。结果表明:送风速度越大、送风温度越高预冷均匀性越好,预冷过程中均匀度峰值最低;对于圆形开孔,孔径越大,均匀度越好;对于椭圆形开孔,孔径越小,均匀度越好;孔径大小不同时,均匀性变化过程相似,峰值出现所需预冷时间相同(峰值出现的位置相同);不同送风速度、送风温度、开孔大小和开孔方式,均匀度均呈先增大后减小的趋势;不同送风速度、送风温度、开孔大小和开孔方式对均匀度影响程度大小依次为送风温度、送风速度、开孔大小、开孔方式。     

不同果径苹果差压预冷性能模拟与分析

目的：分析相同包装箱下不同果径苹果对差压预冷的影响。方法：基于球形类比模型和传热理论,使用CFD非稳态SST k-ω湍流模型,对不同送风风速、温度、包装箱开孔大小、果径苹果的差压预冷情况进行数值模拟,选取3种不同工况条件进行准确性验证。结果：送风温度越低、风速越快、苹果果径越小,冷却速度越快;送风温度越高、风速越快、开孔越大预冷均匀性越好。综合正交试验结果对比来看,果径大小对差压预冷的影响显著。结论：苹果果径对预冷的冷却速率和均匀度影响程度最大,需要针对不同果径苹果采取合理的包装方式和码放方式。     

基于CFD的新型加香加料机布风系统的设计及改进

在新型烟草加香加料设备研制过程中,为解决多管送风导致孔板布风不均的问题,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件Fluent对原设计结构中的流场进行了仿真研究.仿真结果表明,布风室内气流合流产生的漩涡和筒内不良气泡特性的产生是导致布风不均的主要原因,对此提出了加装隔板分割布风室、对各布风室独立送风的改进措施.试验数据表明,改进后布风室两侧进风管道的风速差由2.1,1.5,14 m/s降低到0.5,1.3,1.0 m/s,阻止了布风室内涡流和加香加料筒内不良气泡特性的产生,改善了筒内气固两相混合的均匀性和规律性.     

基于粒子群算法优化干燥部气罩通风系统送风温度

针对卫生纸机吨纸耗汽量高的问题,提出对干燥部气罩通风系统的送风温度进行优化。首先建立数学模型分析送风温度对干燥部能耗的影响,并采用粒子群算法对其进行优化。MATLAB仿真结果表明,在优化后的送风温度下,干燥部吨纸耗汽量存在最小值,具有可观的节能效益。     

木材热风干燥室空气流场均匀性研究

针对木材在常规木材热风干燥室存在板材开裂、变形翘曲,板材最终含水率不均匀等问题,设计了可调控引导送风罩和移动调节装置;转动定位螺母调节导流舌板位置可改变出风口大小;驱动电机带动滚轮转动,可实现风机支撑框架整体沿X方向移动自动调节;利用计算流体力学(CFD)软件SC/Tetra对优化设计前后的干燥室内空气流场进行数值模拟计算,并对气流速度特性进行测试分析。结果表明优化设计后的干燥室沿板材堆垛高度方向上各层气流速度偏差可控制在±10%以内;空气流场分布的均匀性提高了70%。优化后的干燥室木材干燥质量和干燥效率得到明显提升。     

鲜食葡萄贮藏中差压预冷技术的应用

针对鲜食葡萄差压预冷技术进行了系统性分析与探讨。通过设计出适宜的包装箱开孔直径、送风方式、冷却速度,能使冷气流通更加均匀,大大缩短预冷时间,提高葡萄的贮藏质量。     

基于遗传算法优化带有密闭气罩造纸机干燥部送风温度

以降低带有密闭气罩造纸机干燥部干燥过程蒸汽消耗量为目的,针对造纸机干燥部吨纸蒸汽消耗而提出一种基于遗传算法优化干燥部送风温度的方法。首先分析送风温度对吨纸蒸汽消耗量的影响,然后建立纸机干燥部模型并利用遗传算法对送风温度进行优化。仿真实验表明,利用遗传算法对送风温度优化后,使带有密闭气罩造纸机干燥部蒸汽消耗量进一步降低。     

鲜食葡萄贮藏中差压预冷技术的应用

针对鲜食葡萄差压预冷技术进行了系统性分析与探讨.通过设计出适宜的包装箱开孔直径、送风方式、冷却速度,能使冷气流通更加均匀,大大缩短预冷时间,提高葡萄的贮藏质量.     

基于CFD的食用菌热风干燥装置的研究

在食用菌的热风干燥中,气流均匀性是影响食用菌干燥品质的重要因素。本文研制了一种食用菌热风干燥装置,并采用计算流体力学(Computer fluent dynamic,CFD)数值分析方法建立了烘干室的仿真模型。运用该模型对烘干室进行优化设计,结果表明,在增加弧形导流板和均风板后,烘干室内的气流速度均匀性系数从0.667 2增加到0.841 9,气流速度均匀性增加了26.2%。对新鲜香菇进行4烘盘干燥试验,各烘盘香菇失水速率变化趋势基本保持一致,表明优化后的烘干室气流均匀性较好,为进一步优化烘干装置,提高食用菌干燥效率和品质提供了思路。     

灌装操作重点区域洁净送风顶盖气流组织的优化设计

为了对灌装操作空间提供分区域的不同风速送风和保证单向的气流组织,本研究通过CFD数值模拟技术严格设计并验证了送风顶盖内的喉部和组合导流板的细节尺寸,使得送风顶盖具有较好的流量分配和气流引导作用.首先定量计算了多种喉部尺寸选型的分流效果,从而确定了喉部9-11-5mm的组合,使得三个区域的流量分配符合预设要求.之后又优化...     

热风干燥烘房气流速度场均匀性优化

针对常规干燥烘房存在气流速度场不均匀,导致木材干燥不均、干燥效果差的问题,课题组在常规干燥烘房的基础上,设置风机引导送风罩,利用FLUENT对设置3种规格送风罩的烘房进行数值模拟,结果表明600 mm×300 mm矩形出风口的引导送风罩可以使气流速度场均匀性达到最佳;将其与常规干燥烘房进行对比,结果表明设置600 mm×300mm引导送风罩的干燥烘房能使气流速度更加均匀,气流均方差降低了2. 5%,变异系数降低了4. 0%。本研究可提高木材干燥的均匀性。     

不同因素对国光苹果差压预冷效果的影响

通过搭建果蔬差压预冷试验装置,研究塑料大帐开孔大小、周转箱间距、送风速度和送风温度对国光苹果预冷效果的影响。采用混合正交试验分析上述4个因素对预冷效率及冷却均匀度的影响程度。结果表明:送风温度对预冷速率的影响最为显著,其次为周转箱间距、送风速度、开孔大小;而送风速度对冷却均匀度的影响最显著,其次是送风温度、周转箱间距、开孔大小。正交试验结果表明:大帐开孔越大,预冷速度越快,开孔越小,冷却均匀度越好;周转箱间距越大,预冷速度越快,冷却均匀度越好;送风速度越大,预冷速度越快,冷却均匀度越好;预冷库温度越低,预冷速度越快。优化后的预冷条件为:开孔大小20 mm、周转箱间距100 mm、送风速度1.5 m/s、送风温度–1℃,在此条件下的差压预冷的效率比静止预冷提高了233.33%,冷却均匀度提高了73.92%,失重率降低了64.58%。     

分层空调气流组织的CFD模拟研究

使用FLUENT软件,采用经浮力修正的k-ε模型,使用SIMPLE算法进行数值离散,利用CFD方法对某一采用条形送风口的大厅分层空调进行了三维数值模拟.模拟结果表明：条形送风口送风用于分层空调是可行的;大空间采用分层空调气流组织是合理的、节能的,可以节约初投资和运行费用;CFD方法是指导空调设计、预测及优化气流组织等的有效方法.     

不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化特征

为了探明不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化规律,采用实验室滚筒和下行床干燥装置,考察了烤烟和白肋烟叶丝干燥过程中内孔容积、叶丝体积、孔径分布及孔隙形貌的变化特征。结果表明:1不同干燥方式下叶丝内孔容积均存在明显的收缩,且烤烟叶丝内孔容积收缩程度高于白肋烟;在含水率25%到15%的主要脱水阶段,叶丝下行床干燥过程内孔容积的收缩明显低于滚筒干燥。2烤烟和白肋烟叶丝体积收缩率与含水率近似为线性关系,干燥至10%含水率时叶丝体积收缩率达25%左右;不同干燥方式对叶丝体积收缩率的变化影响不大。3烤烟和白肋烟叶丝的孔隙体积主要分布在30μm以上的大孔区域;与滚筒干燥相比,下行床干燥方式下两种叶丝在1~10μm直径范围内的孔隙有所增加。     

不同干燥方式对甘薯干品质的影响

采用热风干燥、微波干燥、热风联合微波干燥三种方式对甘薯进行干燥,研究三种干燥方式对甘薯干品质的影响.干燥至相同的水分含量所需时间:热风干燥＞热风—微波联合干燥＞微波干燥;持水力:热风—微波联合干燥＞热风干燥＞微波干燥;吸脂性:热风—微波联合干燥＞热风干燥＞微波干燥;色泽、收缩度均为:热风—微波联合干燥优于微波干燥优于热风干燥.热风—微波联合干燥产品品质优良且生产成本较低,可用于甘薯干燥加工的工业化生产.     

不同孔分布孔板的水力空化效果的数值模拟

基于大型流场计算软件FLUENT,选用标准κ-ε双方程湍流模型,针对多孔孔板水力空化器中圆形阵列、圆形均布和水平均布3种孔分布方式,对孔板汽含率、湍动能及流线速度矢量分布图等水力空化效果进行了数值模拟计算。结果表明,水平均布多孔孔板的空化效果优于圆形阵列和圆形均布多孔孔板,圆形均布孔板空化效果好于圆形阵列孔板;孔的分布方式对流速影响不大,但对孔板后临近壁面处漩涡产生的位置及数量有影响;空化大部分发生在孔板小孔内流域中,且高汽含率区域发生在孔板末端。     

氧化铝溶出闪蒸针型阀与孔板共用调节探索实践

氧化铝溶出是氧化铝生产的核心工序,闪蒸系统是氧化铝溶出汽热能转换的关键,也是防止乏汽带料、系统磨损稳定生产工艺控制的关键,文章通过对针型阀、孔板等闪蒸系统节流方式进行技术分析,并通过实践验证了针型阀与孔板节流联合使用的可行性与良好运行效果,实现了对传统闪蒸系统控制方式的良性改革,对氧化铝生产具有推广意义。