单粒径喷雾干燥过程cfd模拟计算

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1、万方数据厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体己经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：不蜗≯懈年，月印日万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明IHIIIIIlUlllllllllllllllllllIIY2731026本人同意厦门大

2、学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√"或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保

3、密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：垆烨年岁月刁日万方数据摘要虽然已经有许多利用计算流体力学(CFD)模拟研究喷雾干燥过程的报道，由于其复杂性，目前仍然缺乏准确的模型、程序来模拟喷雾干燥现象。本论文研究单粒径喷雾干燥过程，相比于传统的喷雾干燥，干燥条件控制更为严格，能减少影响干燥过程不确定因素，有利于更好的研究与分析干燥过程。本论文利用计算流体力学模拟研究了脱脂牛奶的单粒径喷雾干燥过程，建立三维模型，耦合求解连续相和离散相之间的传质、传热过程，利用Fluent软件的UDF自定义函数引入REA模型计算水分

4、蒸发过程，成功将基于实验的粒径收缩模型导入Fluent中。论文中设计对比了一系列喷嘴出口颗粒分散状态模拟方法，找到与实际较为接近的模拟方法；通过脱脂牛奶喷雾干燥实验与CFD模拟结果对比，发现壁面热损失系数对温度场模拟准确度影响巨大，直接决定了喷雾干燥模拟预测的准确性；由于基于低温实验的GAB模型参数在高温度、低湿度的快速干燥条件下适用性罕见文献报道，研究中发现通过修正n10值能够改善产品出口含水率预测模拟的准确度。论文利用改进后的CFD模型，研究了不同脱脂牛奶浓度，干燥温度，液滴初始粒径对干燥过程的影响，初步讨论了脱脂奶液滴在干燥过程中脂肪在液滴表面富集现象对干燥历程的影响。此

5、外，本论文通过已经建立的较为完善的喷雾干燥CFD模型，应用于新型喷雾塔的初步开发设计，验证了不同于传统喷雾塔布局的设计方案的可行性。关键词：喷雾干燥；脱脂牛奶：收缩；单粒径喷雾器；三维干燥模型万方数据AbstractDespitemanystudieshavebeencarriedoutonusingComputationalfluiddynamics(CFD)toexplorespraydryingphenomena，duetothecomplexity,moredefinitivevalidationsofthecodesorthemodelusedarestilllack

6、ing．Inthisstudy,experimentalconditionsemployedinabetterdefinedspraydryingcondition，i．e．spraydryingofmono-dispersedropletsinaverticalchamber,aresimulated．Thisspecificdryingconditionismuchmorecontrolledcomparedwiththeconventionalspraydryers(1ab—scaleorindustrialscale)．TheCFDsimulationswereappl

7、iedtostudythemono—dispersespraydryingprocessofskimmilk．Themassandheattransfersolutionsofcontinuousgasphaseanddiscretedroplet／particlephasewerecoupledinthethreedimensionmodel．Reactionengineeringapproach(REA)modelisemployedintheevaporationprocessandt