錐形啤酒發(fā)酵罐傳熱機(jī)理研究.pdf

1、掌握啤酒發(fā)酵罐中發(fā)酵液的溫度分布，是啤酒發(fā)酵過(guò)程控制工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)，對(duì)啤酒罐的溫度控制有非常重要的作用。本文研究了錐形啤酒發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液的傳熱機(jī)理，采用自行開發(fā)程序計(jì)算和FLUENT軟件計(jì)算兩種方法對(duì)發(fā)酵液的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析了不同時(shí)間啤酒罐內(nèi)液體的流動(dòng)換熱情況，并與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行了比較。本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下： 設(shè)計(jì)并搭建了一套小型啤酒發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，同時(shí)建立了相應(yīng)的參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及溫度測(cè)控系統(tǒng)

2、； 在裝置上進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)冷卻過(guò)程中啤酒罐夾套的進(jìn)出口參數(shù)以及罐內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，為啤酒罐傳熱機(jī)理的研究提供充足的數(shù)據(jù)樣本。 分析啤酒發(fā)酵罐傳熱機(jī)理，為大空間自然對(duì)流傳熱，在此基礎(chǔ)上建立封閉腔內(nèi)二維非穩(wěn)態(tài)自然對(duì)流換熱的物理模型，應(yīng)用Navier—Stocks數(shù)學(xué)模型，采用控制容積法對(duì)方程以及邊界條件進(jìn)行離散化處理，對(duì)控制體劃分均勻交錯(cuò)網(wǎng)格，運(yùn)用Visual Fortran自行開發(fā)錐形啤酒發(fā)酵罐溫度分布數(shù)值計(jì)算程

3、序，對(duì)離散方程進(jìn)行迭代求解。 運(yùn)用FLUENT軟件，劃分多重網(wǎng)格，對(duì)錐形啤酒發(fā)酵罐冷卻過(guò)程中發(fā)酵液的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)所得的不同時(shí)間的罐內(nèi)流動(dòng)及傳熱的情況進(jìn)行分析，并結(jié)合自行開發(fā)的VF程序的結(jié)果進(jìn)行比較。 將vF程序計(jì)算值、FLUENT軟件計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，三者具有相同的變化趨勢(shì)，而且溫度值也基本一致。可以得到結(jié)論：本文對(duì)啤酒發(fā)酵罐傳熱機(jī)理的分析與實(shí)際情況相符，運(yùn)用VF程序和FLUENT軟件都