干燥作為食用菌加工處理中的重要手段,耗能巨大,且干燥行業(yè)熱效率普遍較低,僅為25%-50%,而干燥裝置結構與能源消耗緊密相關,同時,熱空氣速度是影響食用菌干燥效果的重要因素。

因此,本文基于CFD數值模擬軟件,橫向分析不同干燥箱結構對流場分布均勻性的影響；縱向分析不同截面角度和入口風速對流場分布均勻性的影響；

并對改進后的干燥箱進行試驗驗證,為改善干燥箱內流場分布均勻性、提高干制品質量提供設計依據,對通過完善干燥箱的結構形式來提高能源利用率具有一定的借鑒意義。

針對傳統(tǒng)箱式干燥裝置熱空氣均勻性差的問題,本文采用計算流體動力學的方法,基于箱體內部速度場分布特性,設計出一種變截面-靜壓式平行送風型干燥箱。

干燥箱箱體內設有兩塊帶有調風孔的隔板,將干燥箱分隔成變截面平行送風區(qū)、干燥區(qū)間和平行回風區(qū)三個區(qū)域,送風靜壓空間內設置一個角度可調節(jié)的變截面,改善干燥箱內速度場分布狀況。

結果表明變截面-靜壓式平行送風型干燥箱內部流場分布狀況明顯改善,干燥箱內各個方向上的流場分布情況較為均勻,從而有效提高食用菌干燥質量,提高能源利用率。

第一階段模擬分析不同結構形式干燥箱的速度場分布狀況,結果表明,變截面-靜壓式平行送風型干燥箱的風速場分布狀況明顯改善,在1.5m/s的入口風速下,干燥區(qū)間的平均風速在0.6m/s左右,

上部風速基本維持在0.3-0.5m/s范圍內,與未添加變截面裝置相比,風速較小的空間減少33%左右；

第二階段是在確定采用變截面送風形式后,研究變截面的傾斜角度e對速度場的影響,發(fā)現當θ=arctan（1/10）時裝置較為合理；

第三階段是研究最優(yōu)結構形式下干燥箱入口速度,結果表明在熱空氣入口流速在2.5m/s左右時干燥箱內各個方向上的流場分布情況較為均勻,空氣流速適合食用菌的干燥作業(yè)。

依據數值分析結果,進行干燥試驗,通過對干燥箱實際運行中速度參數的采集和分析,驗證變截面-靜壓式平行送風型干燥箱內部風速場分布的均勻性,

通過對選取測點的風速實際測量值與模擬數值對比發(fā)現,兩者在數值及變化趨勢上基本呈現一致性,干燥箱模型能夠很好地反映風速場的分布規(guī)律,

同時實測結果表明各截面處干燥風速分布均勻性明顯改善,對實際干燥箱的設計可以起到一定的指導作用。

上海博迅BXK-30S一體式真空顯示隔板加熱真空干燥箱