茯茶烘房風(fēng)扇強制對流傳熱數(shù)值仿真及優(yōu)化.pdf

1、茯磚茶作為一種越來越受到消費者喜愛的飲品，其生產(chǎn)品質(zhì)和效率漸漸成為人們關(guān)注的焦點。而茯磚茶發(fā)花期間的各參數(shù)控制，直接影響了成品的品質(zhì)。目前用于發(fā)花的茯茶烘房存在諸多問題，茯茶生產(chǎn)烘房的設(shè)計和使用主要依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，缺乏理論指導(dǎo)，烘房在生產(chǎn)中存在諸如溫度不均勻的問題，導(dǎo)致生產(chǎn)的茯磚茶產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。開展對茯茶烘房的溫度分布的研究和優(yōu)化對節(jié)約能源、提高產(chǎn)品品質(zhì)具有重要意義。
　　本文以某茯茶企業(yè)典型烘房為研究對象，借助FLUENT軟件

2、平臺，采用數(shù)值模擬計算的方法，建立茯茶烘房發(fā)花期的數(shù)學(xué)模型，分析烘房內(nèi)速度場和溫度場的分布特點。在此基礎(chǔ)上，采用風(fēng)扇強制對流的方法改善和優(yōu)化烘房的流場、溫度場分布。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括:
　　(1)對烘房內(nèi)茶磚的熱物性參數(shù)進(jìn)行了實驗研究，采用線熱源法得到茶磚的導(dǎo)熱系數(shù)在0.04587～0.07198W/m·K之間，茶磚含水率為25％時，其比熱容為2.125 kJ/kg·K。
　　(2)建立了典型茯茶烘房在茯茶發(fā)花期的

3、穩(wěn)態(tài)三維模型。采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型和SIMPLE算法對烘房進(jìn)行數(shù)值模擬，應(yīng)用實測數(shù)據(jù)驗證了仿真模型的可靠性。結(jié)果表明:烘房空氣自然對流速度較低，且存在流動阻滯區(qū)域。烘房內(nèi)溫度上高下低的的分層現(xiàn)象明顯，溫度場分布很不均勻，最大溫差接近5℃。
　　(3)不改變現(xiàn)有供熱方式，將烘房中部的水泥隔層改為網(wǎng)狀隔層，并設(shè)計不同電風(fēng)扇方案，結(jié)果表明:加裝風(fēng)扇后引起烘房內(nèi)空氣產(chǎn)生強制對流，空氣流速顯著增大，烘房內(nèi)流場和溫度場分布較為均勻。特別是