基于CFD的干燥室气流优化研究
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师建芳［4］等为解决单一风机隧道干窑存在 的风速不均匀问题，提出了多种进风方式，并利用 计算流体力学对实际生产进行流场数值模拟，结 合生产成本与进风效果得到最优方案，极大减少 了试验成本。赵海波［5］以包菜种子热泵干燥为 研究对象，利用 CFD 模拟和统计分析方法，分析 了 4 种流动方式对气流均匀性的影响，并得出气 流在干燥室左上角流入，右下角流出方式干燥效 果最佳。孟兆新［6］等为解决木材干燥窑内风速 分布不均问题，增加导流板并优化干燥窑结构， 运用模拟软件进行数值分析。景亮［7］等采用计 算流体力学方法，模拟出菇房的气流流场和温度 场，用温度传感器和热成像仪，分别对房内的温度 进行测量，并与 CFD 模拟值对比。结果显示测量 值与实际温度绝对误差小于 1℃，相对误差小于 7.8%。
工路 516 号 上海理工大学食品科学与工程研究所，E-mail：lbaoguo@。
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包装与食品机械 第 36 卷第 5 期 2018 年 10 月
进行流体模拟研究［2-3］，不仅可以验证设计的准 确性和合理性，还可掌握干燥室内空气的流动情 况，对于提高流场分布的均匀性，降低干燥能耗具 有指导意义。
Abstract：In order to solve the problem of uneven airflow in the drying chamber，Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to simulate the airflow distribution in the drying chamber，and the optimization scheme which changes the right-angle wall into circular arc wall to avoid the generation of vortex，and adds the baffle for diversion to promote the flow uniformity was proposed. The influence of number of baffles on airflow was simulated and analyzed，and baffle setup experiment was carried out.The results show that the maximum temperature difference was 8K and the flow rate was maintained at about 1m /s when three baffles were installed in the drying chamber. The area where the room temperature was 332.7K higher than the average temperature accounts for 80.5% of the drying chamber，effectively improving the airflow uniformity.
LUO Quan-quan1，LI Bao-guo1，YUAN Cheng-hao2 （1.University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China；
2.University of Changsha for Science and Technology，Changsha 410114，China）
Key words：drying chamber；airflow uniformity；CFD；post-processing；guide plate
0 引言
速率。目前的干燥设备送风方式大多使用管道送
风，在干燥室内出现气流分布不均匀现象，造成
热风干燥是农产品干燥常用方法，热风干燥 系统通常由供热系统、风系统、干燥室等组成，干
干燥不均、能源浪费等问题。合理的干燥室结构 能起到降低能耗的效果［1］。采用计算流体力学
燥室的结构设计直接影响物料的干燥品质和干燥 （Computational Fluid Dynamics，CFD）对干燥室内
收稿日期： 2018-04-11； 修稿日期： 2018-04-24 基金项目： 上海市教委科研创新项目（14ZZ133）；上海市联盟计划（LM201652） 作者简介： 罗权权（1994-），男，硕士，研究方向为太阳能热利用，食品干燥贮藏等，E-mail：luoquanedu@。 通信作者： 李保国（1961-），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为食品和农产品加工新技术，通信地址：200093 上海市杨浦区军
29表1各控制方程变量扩散系数及源项方程?sx方向动量方程ut???????????????pxxeffuxyeffvxzeffwxy方向动量方程vt???????????????pyxuyyvyzwyeffeffeffz方向动量方程wt???????????????pzxeffuzyeffvzzeffwz紊流能量方程ktkgk?紊流能量耗散方程tkcgkc12?能量方程tprtt0注
基于 CFD 的干燥室气流优化研究——罗权权，李保国，袁成豪
基于 CFD 的干燥室气流优化研究
罗权权 1，李保国 1，袁成豪 2
（1. 上海理工大学食品科学与工程研究所，上海 200093；2. 长沙理工大学化学与生物工程，采用计算流体力学（CFD）对干燥室气流组织进行了模拟分 析，提出了改直角壁面为圆弧角，避免产生涡旋；增设挡板分流，促进气流均匀分布的优化方案，并模拟 分析挡板数量对气流的影响，设置挡板试验。结果表明：干燥室内设置三块挡板时，最大温差为 8K，流 速维持在 1m/s 左右，室内温度大于平均温度值 332.7K 的区域占干燥室 80.5%，有效地提高了气流均匀 性。
关键词：干燥室；气流均匀；CFD；后处理；导流板 中图分类号：S375；TU834.852 文献标志码：A 文章编号：1005-1295（2018）05-0027-05 doi：10.3969/j.issn.1005-1295.2018.05.005
Optimization of Airflow in Drying Chamber Based on CFD
工路 516 号 上海理工大学食品科学与工程研究所，E-mail：lbaoguo@。
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包装与食品机械 第 36 卷第 5 期 2018 年 10 月
进行流体模拟研究［2-3］，不仅可以验证设计的准 确性和合理性，还可掌握干燥室内空气的流动情 况，对于提高流场分布的均匀性，降低干燥能耗具 有指导意义。
Abstract：In order to solve the problem of uneven airflow in the drying chamber，Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to simulate the airflow distribution in the drying chamber，and the optimization scheme which changes the right-angle wall into circular arc wall to avoid the generation of vortex，and adds the baffle for diversion to promote the flow uniformity was proposed. The influence of number of baffles on airflow was simulated and analyzed，and baffle setup experiment was carried out.The results show that the maximum temperature difference was 8K and the flow rate was maintained at about 1m /s when three baffles were installed in the drying chamber. The area where the room temperature was 332.7K higher than the average temperature accounts for 80.5% of the drying chamber，effectively improving the airflow uniformity.
LUO Quan-quan1，LI Bao-guo1，YUAN Cheng-hao2 （1.University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China；
2.University of Changsha for Science and Technology，Changsha 410114，China）
Key words：drying chamber；airflow uniformity；CFD；post-processing；guide plate
0 引言
速率。目前的干燥设备送风方式大多使用管道送
风，在干燥室内出现气流分布不均匀现象，造成
热风干燥是农产品干燥常用方法，热风干燥 系统通常由供热系统、风系统、干燥室等组成，干
干燥不均、能源浪费等问题。合理的干燥室结构 能起到降低能耗的效果［1］。采用计算流体力学
燥室的结构设计直接影响物料的干燥品质和干燥 （Computational Fluid Dynamics，CFD）对干燥室内
收稿日期： 2018-04-11； 修稿日期： 2018-04-24 基金项目： 上海市教委科研创新项目（14ZZ133）；上海市联盟计划（LM201652） 作者简介： 罗权权（1994-），男，硕士，研究方向为太阳能热利用，食品干燥贮藏等，E-mail：luoquanedu@。 通信作者： 李保国（1961-），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为食品和农产品加工新技术，通信地址：200093 上海市杨浦区军
29表1各控制方程变量扩散系数及源项方程?sx方向动量方程ut???????????????pxxeffuxyeffvxzeffwxy方向动量方程vt???????????????pyxuyyvyzwyeffeffeffz方向动量方程wt???????????????pzxeffuzyeffvzzeffwz紊流能量方程ktkgk?紊流能量耗散方程tkcgkc12?能量方程tprtt0注
基于 CFD 的干燥室气流优化研究——罗权权，李保国，袁成豪
基于 CFD 的干燥室气流优化研究
罗权权 1，李保国 1，袁成豪 2
（1. 上海理工大学食品科学与工程研究所，上海 200093；2. 长沙理工大学化学与生物工程，采用计算流体力学（CFD）对干燥室气流组织进行了模拟分 析，提出了改直角壁面为圆弧角，避免产生涡旋；增设挡板分流，促进气流均匀分布的优化方案，并模拟 分析挡板数量对气流的影响，设置挡板试验。结果表明：干燥室内设置三块挡板时，最大温差为 8K，流 速维持在 1m/s 左右，室内温度大于平均温度值 332.7K 的区域占干燥室 80.5%，有效地提高了气流均匀 性。
关键词：干燥室；气流均匀；CFD；后处理；导流板 中图分类号：S375；TU834.852 文献标志码：A 文章编号：1005-1295（2018）05-0027-05 doi：10.3969/j.issn.1005-1295.2018.05.005
Optimization of Airflow in Drying Chamber Based on CFD