蔬菜類真空干燥設(shè)備的設(shè)計及數(shù)值模擬.pdf

1、我國的果蔬產(chǎn)量位居世界首列，其中干制保存的果蔬量約占世界果蔬貿(mào)易總量的近60％。隨著科技水平的提高和市場需求的增加，我國的果蔬產(chǎn)出狀況呈增長趨勢。但新鮮的果蔬由于自身性質(zhì)限制，在常溫下儲存過程中，容易損失營養(yǎng)，甚至腐爛變質(zhì)，尤其是熱敏性的蔬菜產(chǎn)品。真空干燥能實現(xiàn)低溫干燥，對于熱敏性物料的干燥非常有利。目前我國真空干燥技術(shù)迅速發(fā)展，一些老式的、干燥效果不理想的果蔬干燥設(shè)備已經(jīng)不能完全適用。因此研制開發(fā)一種成本低、耗能少、性能穩(wěn)定的果蔬真空

2、干燥設(shè)備迫在眉睫。本文的研究內(nèi)容包括：
　　（1）以香菜為試驗物料，利用現(xiàn)有真空干燥設(shè)備，對其進(jìn)行了真空干燥探究性試驗，得到香菜的真空干燥特性及用此設(shè)備干燥后香菜最佳工藝條件，并驗證現(xiàn)有真空干燥設(shè)備的干燥效果及發(fā)現(xiàn)其存在的問題?，F(xiàn)有真空干燥設(shè)備在干燥過程中存在干燥不均勻及真空度有時難以保持穩(wěn)定的問題，導(dǎo)致干燥過程能耗增加。通過本試驗為蔬菜真空干燥設(shè)備的設(shè)計提供了實驗依據(jù)。
　?。?）對傳統(tǒng)真空干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并根據(jù)現(xiàn)

3、有真空干燥設(shè)備存在的問題，結(jié)合真空干燥的基本原理、干燥工藝和設(shè)計方法，利用SolidWorks建模軟件分別對兩個關(guān)鍵部件―干燥箱體和熱水盤管進(jìn)行了三維設(shè)計。通過ANSYS有限元分析軟件對用不同加強(qiáng)筋加強(qiáng)的箱體進(jìn)行靜力學(xué)分析并優(yōu)化，選擇6.5號槽鋼作為箱體加強(qiáng)筋材料，使干燥箱箱體結(jié)構(gòu)符合設(shè)計要求。
　?。?）利用計算流體力學(xué)軟件（FLUENT）模擬了優(yōu)化后的真空干燥箱模型的流場分布。通過模擬，結(jié)合香菜真空干燥試驗所得的最佳工藝，分析

4、真空干燥過程中物料層的溫度分布及干燥箱內(nèi)部的溫度、壓力、流體速度的變化情況。模擬結(jié)果表明，此真空箱內(nèi)部的溫度、壓力、物料層的溫度分布均勻。優(yōu)化后的真空干燥設(shè)備能解決干燥不均勻的問題，為研究蔬菜真空干燥過程提供了技術(shù)支撐和理論依據(jù)。
　　本文通過真空干燥試驗發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備存在的問題，利用SolidWorks軟件建立箱體模型，運(yùn)用ANSYS對模型進(jìn)行優(yōu)化，用FLUENT模擬其內(nèi)部流場，得到優(yōu)化后的真空干燥設(shè)備能消除現(xiàn)有設(shè)備干燥不均勻現(xiàn)象