1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent

139 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Tác giả Khong Minh Truong
Người hướng dẫn TS. Ha Anh Tung
Trường học Đại học Bách Khoa TP.HCM
Chuyên ngành Công nghệ nhiệt
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2016
Thành phố Tp.HCM
Định dạng
Số trang 139
Dung lượng 57,04 MB

Nội dung

NHIEM VU VÀ NOI DUNG- Nghiên cứu tong quan về công nghệ say phun, phương pháp tính toán lý thuyết quá trình say và thiết kế thiết bi say phun băng phương pháp truyền thống.- Thực nghiệm

TONG QUANBơm cấp nguyên liệu - Quạt gio

4- Cyclone S- Bộ gia nhiệt e Hé thống thu hồi sản phẩm: Nguyên liệu sau khi sấy sẽ trở thành dang bột mịn phân lớn rớt xuống đáy của buông sấy và được thu hỏi tại đây, phan còn lại cuốn theo dòng tác nhân say va dé tách ra người ta có thé sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như lắng xoáy ly tâm, loc, lang tĩnh điện phd biến nhất là sử dung cyclone theo phương pháp lang xoáy ly tâm lọc.

Hệ thống quạt: Quạt được dùng dé luân chuyển tác nhân sấy trong toàn bộ hệ thống say, giúp cho quá trình say được diễn ra liên tục. s%* Uu điểm của phương pháp say phun:

- Qué trình say nhanh - Chat lượng sản phâm đồng đều - _ Hoạt động liên tục và có thé điều khiến tự động được s%* Nhược điển:

- Pham vi sử dụng hep

- Thiét bị mang tinh dac thu

Các sản phẩm sấy từ sữa tương đối đa dang, bao gồm nhiễu loại sản phẩm khác nhau như các loại sữa bột không tách béo, tách một phân béo hoặc tách hoàn toàn béo, các loại bột sữa chua, các sản phẩm sữa bột cho trẻ sơ sinh, các loại bột sữa giải khát với hương vị trái cây hoặc bột cà phê sữa, casein hoặc muối caseinat, các loại bột phụ gia từ sữa và monoacylglycerol đê sản xuât bánh mi v.v

Yêu cầu của bột sữa sấy là phải hoà tan được dễ dàng, nghĩa là khi pha nó thành chất lỏng với một khối lượng nước thích hợp thì chất lỏng này gần giống đặc tính của sữa hơn là một dung dịch keo.

Sữa là sản phẩm chứa nhiều chất rất nhạy cảm với nhiệt Ngoài những hạt chất béo tròn nhỏ, sữa còn chứa protein dạng keo trong nước (albumin, globulin), đường hoà tan và muối vô cơ; muối này một phần hoà tan ở dạng keo, một phần ở dạng phân tử hoặc ion.

Nếu có nước, globulin bắt đầu biến tính ở nhiệt độ 50°C; albumin ở 65°C Nếu ở trạng thái khô những chất này chịu được nhiệt độ khá cao Dưới tác dụng của nhiệt độ cao có thể xảy ra các biến đổi không mong muốn là phản ứng caramen hoá các chất đường có trong sữa và những biến đổi hoá học của các muối vô cơ Theo kinh nghiệm những biến đổi ảnh hưởng đến chất lượng của sữa sẽ không xảy ra nếu việc tách âm trong quá trình say được thực hiện nhanh chóng (thời gian sấy ngăn) Để phù hợp với điều kiện này có hai phương pháp say nhanh sữa thường được áp dụng: e Say mang mỏng trên thiết bị sấy trục lăn (say tiếp xúc) e Dùng thiết bị say phun

Phương pháp sấy bang thiết bi say trục lăn cũ hơn và hầu như không được sử dụng nữa. Đây là phương pháp không can trong với loại nguyên liệu nhạy cảm nhiệt độ như là đối với sữa Nhược điểm lớn của phương pháp sấy này là độ hoà tan của sản phẩm kém.

Say phun so với phương pháp sấy trục lăn cho phép linh động hơn trong sản xuất, bởi vi người ta có thể tạo ra các loại sản phẩm có các tính chất khác nhau, bang cách lựa chon các điêu kiện say khác nhau.

Với thiết bị sấy phun, từ sữa không tách béo người ta có thể nhận được sữa bột có độ hoà tan 90-100% Đối với thiết bị sấy phun có ưu điểm là các phan tử bột sinh ra trong quá trình say có những 16 hông nhỏ, những 16 hông này làm cho san phâm xôp và dé hoà

6 tan Ngoài ra các phan tử bột ít bi vụn ra.

Khi sấy phun thì quá trình phun là quan trọng nhất Trong thực tế người ta thường sử dụng nhất các phương pháp phun qua dau phun áp lực hoặc phun bang đĩa ly tâm Chủ yếu người ta dùng các đầu phun áp lực Thiết bị phun ly tâm là những đĩa rỗng, ở xung quanh có các lỗ; có tốc độ quay nhanh thường trong khoảng 6000-24.000 vòng/phút Tùy thuộc vào độ chứa âm của dung dịch sữa đem sấy mà ta chọn phương pháp phun cho phù hợp Nếu phun bằng các vòi phun thì bột sữa sẽ chứa ít không khí, ngược lại nếu dùng lực ly tâm thì sữa có chứa nhiều không khí Thông thường người ta mong muốn đường kính của giọt lỏng phun từ 10-100m, như vậy khi say sẽ nhận được bột thành phẩm có đường kính hạt từ 1-20 pm.

Phần không gian riêng dé say nếu có hình dạng lăng trụ người ta gọi là tháp say, còn nếu có hình hộp thì được gọi là buồng sấy Yêu cau thành, tường của thiết bị say không rỉ và nhẫn dé không giữ lại các hat sản phẩm.

Tuy theo phương pháp dẫn không khí và sữa người ta chia sấy cùng chiéu và ngược chiều, hoặc kết hop cả hai phương pháp Nếu sử dụng phương pháp say ngược chiều, bột sữa không đồng đều do sữa và không khí hòa trộn với nhau rất mạnh Khi sử dụng phương pháp sấy cùng chiều dung dịch sữa cô đặc phải được phun ra thành lớp sương rat min dé tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí.

Tùy theo phương pháp ứng dụng mà nhiệt độ không khí nóng đi vào thiết bi sấy khác nhau, thường năm trong khoảng 120-200°C, và khi ra khỏi máy say có nhiệt độ từ 50-90 °C Không khí sấy ra khỏi buông sấy bằng đường ống và một lượng nhất định bột sữa di vào cyclon hoặc túi lọc bụi.

Sữa khô sau khi say phải đạt được độ âm từ 3-4%, vì khi độ âm cao protein dễ bị phân huỷ trong quá trình bảo quản và sản phẩm có thể nhận mùi vị không mong muốn, thậm chí sản phẩm có thể bị hoá nâu.

Trong không khí ở độ 4m bình thường độ âm cân bang của sữa bột thành phẩm với các loại khác nhau sẽ tương ứng với những giá trị khác nhau, ví dụ: sữa bột không tách chất béo từ 6-8%, sữa bột tách một phần chất béo từ 8-9%.

PHUONG PHAP TRUYEN THONGSAY PHUN

Như đã trình bày trong chương 1, để tính toán quá trình say phun hiện có thé chia thành bốn phương pháp Trong phạm vi đề tài tác giả thực hiện nghiên cứu theo 2 phương pháp chính là phương pháp cân bằng năng lượng — vật chất và tính toán theo mô hình Particle- Source-In Cell (PSI-Cell) Trong đó, việc tính toán và mô phỏng quá trình say phun theo mô hình PSI-Cell sẽ dựa trên phần mềm Ansys Fluent Như vậy, để có thể sử dụng tốt phần mềm này thi cần phải năm rõ cơ sở lý thuyết của phương pháp.

Do đó trong chương nay, sẽ trình bày một cách chi tiết về nguồn gốc và cách thức xây dựng các phương trình để mô tả cho quá trình sấy phun theo mô hình PSI-Cell nhằm giúp tác giả và những người mới tiếp cận lĩnh vực này hiểu sâu hơn về phương pháp này Phần cơ sở lý thuyết trình bay ở đây được tác giả tông hợp từ các tài liệu tham khảo va dé tài nghiên cứu của các tác giả nước ngoài [12,13,14,15,] Nội dung cụ thê như sau: e_ Cơ sở lý thuyết xây dựng lên các phương trình chủ đạo nhằm mô hình hóa cho các dòng chảy nói chung trong lĩnh vực động lực học chất lỏng. e Dựa vào cơ sở lý thuyết trên để trình bày về mô hình Particle Source In Cell giúp tính toán va mô phỏng cho quá trình say phun.

3.1 Các phương trình chủ đạo cơ bản của động lực học chất long Lĩnh vực động lực học chất lỏng được xây dựng dựa trên cơ sở của ba nguyên lý vật lý cơ bản: e Định luật bảo toàn khối lượng. e Dinh luật bảo toàn động lượng. e Dinh luật bảo toàn năng lượng.

Từ đó xây dựng lên những phương trình chủ đạo cơ bản bao gồm — phurong trình liên tục, động lượng và năng lượng.

Khi nghiên cứa dòng chất lưu trong hệ vi mô thì cau trúc phân tử của chất lưu được bỏ qua Các thông số vật lý mô tả trạng thái của dòng chất lưu như vận tốc, áp suất, khối lượng riêng, nhiệt độ và sự phân bố của chúng trong không gian được biểu diễn bởi các hàm liên tục f = f(x,y,z,t) và được xem là giá tri trung bình trên một SỐ lượng đủ lớn các phần tử Phần tử nhỏ nhất của chất lưu trong đó các tính chất vĩ mô không bị ảnh hưởng bởi cau trúc phân tử được gọi la “Phan tử chất lưu ” hay cũng có thé gọi Thể tích kiểm soát hữu hạn — Control Volume có thể tích V được bao quanh bởi bề mặt S.

Chúng ta khảo sát một phần tử chất lưu là một khối lập phương có cạnh song song với trục tọa độ và có kích thước là dx, dy va dz Các phan tử chất lưu này được xem là đủ nhỏ để các đặc tính tại các tiết diện bề mặt của phần tử khối có thể biểu diễn với độ chính xác hợp lý băng hai số hạng đầu của dãy khai triển Taylor.

1 Đạo hàm toàn phân một đại lượng vật lý của phân tử dòng chảy theo thời gian khi nó chuyển động trong không gian

Với các đại lượng vật lý nói chung khi được khảo sát là hàm của các biến không gian và thời gian ƒ = ƒ(x.y.z.Ð) (ví dụ: khối lượng riêng, nhiệt độ các thành phan vận tốc ).

Chúng ta cần phải xem xét can thận dé phân biệt hai loại khác nhau cua đạo ham một dai lượng nào đó theo thời gian.

Với đạo hàm (6ƒ/ôt) có ý nghĩa là tốc độ thay đổi của đại lượng ƒ tại một điểm xác định cô định trong không gian khảo sát Nhưng bên cạnh đó, chúng ta cũng xem xét tốc độ thay đổi của đại lượng ƒ của một phan tử chất lỏng khi nó chuyền động theo quỹ đạo trong dòng chất lỏng, từ đây chúng ta có khái niệm về đạo hàm vật chất - The substantive derivative (Df/Dt):

Of dxof dyof dzof Ot dtdx dtdy dtdz of of of 9ƒ

Ta có, U là vector vận tốc của phan tử chat lỏng với ba thành phan vận tốc trong hệ tọa độ ba chiều tương ứng với ba trục (ox, oy, oz) là (u,v, Ww).

Phương trình 3.1 đã thé hiện một điều khá rõ ràng là, ngay cả khi trường dòng không phụ thuộc vào thời gian (Of/dt = 0 tại mọi điểm) thì đại lượng f các phan tử chat lỏng có thé thay đổi (thông qua U Vf) khi nó di chuyền từ nơi này đến nơi khác trong dòng chất lưu.

Nhu vậy, df/dt là suất biến đổi đại lượng f (vi dụ: p, T, P ) theo thời gian của phan tử chất lỏng khi nó chuyển động qua không gian.

Trong phương trỡnh 3.1, ỉƒ/ỉt được gọi là đạo hàm địa phương với ý nghĩa như đó trình bày ở trên, thành phan (U Vf) được gọi là đạo hàm đối lưu có ý nghĩa là suất biến đổi theo thời gian do chuyển động của phan tử chat lỏng từ vị trí này sang vị trí khác trong trường dòng.

Xét mô hình một thé tích kiểm soát hữu hạn cô định trong không gian có thé tích V và diện tích bề mặt S Nguyên lý bảo toàn khối lượng áp dụng cho thé tích kiểm soát này được mồ tả như sau:

“Khối lượng ròng chảy qua bê mặt S (A) = Suất giảm khối lượng trong thể tích kiểm soát theo thời gian (B).”

52 e Suất giảm khối lượng trong thé tích kiểm soát V được tính bang:

B= a | dv = | xw 3.2 — dt), Po St 3.2] e Khối lượng ròng chảy qua bê mặt S:

Ap dung định lý phân kỳ cho trường vector ba chiêu ta biến đổi biéu thức trên

— dị _ 9u) , A(pv) , A(pw) V.(p V) = div(p Vv) = Tt ầy +

Kết hợp biểu thức 3.2 và 3.3 chúng ta được phương trình liên tục ở dạng bảo toàn:

Hay cũng có thé viết: dp 0u) ử0(0v) , 00M) _

Với chat long không nén được có p không đổi, nghĩa là 0p /dt = 0 Khi đó dạng của phương trình liên tục là:

Hay thể hiệ theo hệ trục tọa độ Descartes 3 chiều:

Theo định luật II Newton thi lực ròng tác dụng lên phan tử chat lỏng cân bằng với khối lượng của nó nhân với gia tốc của phan tử và được thé băng phương trình:

Tuy nhiên chúng ta có thé viết lại phương trình trên thông qua động lượng của phan tử chất lỏng như sau:

Tổng các lực tác dụng lên phan tử chat lưu bao gém hai loại chính: Luc bề mat (áp lực, lực ma sat ) và lực khối (trọng lực, lực quán tính ).

Lực khối: tác dụng tới toàn bộ thể tích của phần tử (ví dụ: trọng lực, từ lực, điện lực) Chúng ta biểu thị lực khối trên trên một don vị khối lượng ở tác động lên phan tử chat lưu, từ đó ta sẽ có ba thành phan nay theo ba hướng ox,oy,oz lần lượt là g„; Dy; Gz Thé tich của phan tử chat long dV = dxdydz, do đó lực khối tác dung lên phan tử chat lỏng theo hướng ox là: dF boay-x = pgx(dxdvoz) Ta cũng thu được biểu thức lực khối tương tự cho hai hướng còn lại.

Lực bề mặt: tác động trực tiếp lên bể mặt của phan tử chất lỏng, chúng chi do hai nguôn tác động: thứ nhất, áp lực [p] tac động lên bề mặt, bị ép bởi chất lỏng bên ngoài bao vây phan tử chất lưu; thứ hai, do ứng suất nhớt [ky biệu tj — Tensor ứng suất nhớt — Viscous stress tensor| ngoài bao gồm ứng suất tiếp tuyến (Normal Stresses) và pháp tuyến (Shear Stresses), cũng bị ép bởi chất lỏng bên ngoài “kéo” hoặc ‘day’ trên bề mặt do ma sát.

34;—= TT — ỦT,PHUN TREN PHAN MEM ANSYS FLUENT

Như đã nêu trong chương 2, quá trình tính toán ly thuyết theo phương pháp truyền thống cần phải giả định một SỐ thông số, như vậy kết quả nhận được sẽ phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thực hiện Bên cạnh đó, phương pháp tính này cũng chỉ dừng lại ở việc xác định các gia tri vào và ra của quá trình sây mà chưa mô tả được diễn biến của quá trình Điều này sẽ dẫn đến việc khi áp dụng vào thực tế cần phải có quá trình chế tạo, thử nghiệm và hiệu chỉnh mat rat nhiêu thời gian, công sức và chi phí.

Hon thế nữa, khác với các phương pháp say khác, say phun là quá trình rất phức tạp nên việc triển khai kết quả tính toán lý thuyết vào thực tế chế tạo sẽ khó khăn hơn rất nhiều Để khắc phục được vấn đề trên, việc nghiên cứu xây dựng các mô hình toán để mô tả cho quá trình say nói chung và quá trình say phun đã được chú trọng phát triển và hoàn thiện Sau đó thông qua phương pháp số, các mô hình này sẽ được tính toán và mô phỏng trên máy tính điện tử bang các phần mềm chuyên dùng Ưu điểm của phương pháp này là có thé xem xét được diễn biến quá trình xảy ra, dự đoán được kết quả đầu ra và có thé thử nghiệm với nhiêu thông sô đầu vào khác nhau

Do đó, trong chương này sẽ trình bày về quá trình tính toán và kết quả mô phỏng quá trình say phun bằng mô hình số thực hiện trên phan mềm Ansys Fluent 15.0 được sử dụng pho biến hiện nay Kết quả mô phỏng này sẽ được so sánh với giá trị thực nghiệm trên thiết bị thực tế đã trình ở chương 2 để đánh giá được mức độ chính xác của kết quả mô phỏng.

Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng phần mềm Ansys Fluent này cho công tác tính toán thiết kê ban đâu được nhanh chóng, chính xác và hiệu quả hơn.

4.1 Mô tả bài toán mô phóng

Quá trình chạy mô phỏng được thực hiện với một SỐ giả thiết như sau:

- Không có sự ton thất nhiệt ra ngoài môi trường qua thành buồng sấy.

- Bỏ qua sự tương tác giữa các giọt lỏng với thành buông say.

- Dung dịch dùng để chạy mô phỏng là nước thuần khiết.

Các thông số dau vào cần thiết cho quá trình mô phỏng bao gồm:

Nhiệt độ không khí vào buông say.

Thông số trạng thái của không khí xung quanh.

Lưu lượng không khí cấp vào buông sấy.

Kết quả đầu ra cần được xác định khi thực hiện mô phỏng bao gồm:

- Nhiệt độ không khí ra khỏi buồng sấy.

- Thành phan khói lượng của hơi nước trong không khí ra để xác định độ chứa âm.

- Phân bỗ đường kính các giọt lỏng được phun vào.

Câu tạo và kích thước chi tiết của buông sây phun được thé hiện trên hình 4.1 đưới đây, các kích thước này cũng được sử dụng để xây dựng lên mô hình 3D thiết bị cho quá trình chạy mồ phỏng: oT

Hình 4.1: Kích thước chi tiết của buông sấy phun Để cho việc so sánh kết quả mô phỏng với thực nghiệm được chính xác thì các trường hợp với các thông số đầu vào khác nhau được lay giống như khi thực hiện đo đạc thực tế.

Như vậy, quá trình mô phỏng sẽ được chia ra thành 6 trường hợp được thé hiện theo bảng

Bang 4.1: Các trưởng hợp chạy mô phỏng

" Các trường hợp Thông sô đầu vào

Nhiệt độ dịch cấp (°C) 29 29 29 29 29 29 Nhiệt độ không khí cấp (°C) 144 160 180 143.61 161.18 186.45 Lưu lượng không khí cap (Wgs) | 9.57E-03 | 9.57E-03 | 9.57E-03 | 9.54E-03 | 9.54E-03 | 9.54E-03

; SC-15 SC-20 Luu lượng cap liéu(kg/s)

4.2 Cách thức thực hiện mô phóng s* Phương pháp giải bài toán trên phan mém ANSYS FLUENT

Như đã trình bày một cách chi chiết trong chương 3 về cách thức mô hình hóa và mô phỏng cho quá quá trình sấy phun bằng phương pháp số, ở đây sẽ trình bày tóm tắt về phương pháp giải dé thực hiện trên phan mềm ANSYS Fluent như sau:

- Str dụng phương pháp Eulerian-Lagrangian dé tính toán sự tương tác giữa hai pha do với trường hợp say phun thành phan thể tích của pha phân tán so với pha khí đủ loãng (nhỏ hơn 10%) Cụ thể trên Fluent, Bộ giải được chọn để tính toán là Pressure Based solver, lý thuyết về bộ giải này sẽ được trình bày rõ trong phân phụ lục Bộ giải này dựa trên phương pháp thé tích hữu hạn (Control Volume) Pha khí được xem xét với đặc tính là khí lý tưởng nén được Việc giải các phương trình động lượng, năng lượng và liên tục kết hợp với mô hình roi tiêu chuẩn k-epsilon (standard k- epsilon) sẽ cho kết qua phân bố các thông số trạng thái đặc trưng của dòng trong buông sây.

Hình 4.2: Các bộ giải có sẵn trên Fluent

- _ Đối với pha phân tán, sự ảnh hưởng của dòng rối sẽ được tính toán bằng mô hình thống kê ngẫu nhiên — Stochastic Tracking Model.

- Phuong pháp kết hợp hai hướng (Two-way coupling method) được dùng để xem xét sự trao đôi vật chat, động lượng và nhiệt lượng giữa hai pha.

Tính toán Pha liên tục 4

| Cập nhật nguôn động lượng, nhiệt lượng va khôi lượng Tính toán Pha phan tan

Hình 4.3: So do quy trình tính toán theo bộ giải Pressure Based solver s* Các bước thực hiện

Bang 4.2: Quy trình thực hiện mô phỏng trên phan mém

Bước Diễn giải l Xây dựng mô hình 3D thiết bi sấy trên Ansys DesignModeler hoặc một số phan mềm tạo mô hình 3D khác

2 Chia lưới cho mô hình 3D băng tính năng Meshing được tích hợp sẵn trên Ansys Workbench Sau đó kiểm tra chất lượng và độ mịn của lưới trên gói

3 | Lựa chọn mô hình tính, thiết lập điều kiện biên cho pha liên tục (Pha khí) sau đó tính toán tới khi hội tụ.

4 | Thiết lập mô hình và điều kiện biên cho pha phân tán, bao gồm cả việc nhập điều kiện biên cho kiểu vòi phun lựa chọn để mô phỏng Thực hiện chạy tính toán tới khi kết quả hội tụ.

5 | Xuất kết quả s%* Bước 1: Xây dựng mô hình thiết bị chạy mô phỏng

Thiết bị sấy phun thực tế sẽ được xây dựng mô hình 3D trên Ansys Design-Modeler.

Buông sấy có đường kính trong 210mm, chiều cao tổng tính từ miệng vào tới cửa thoát sản phẩm ở đáy buông sấy là 420mm, miệng không khí nóng vào có đường kính trong 100mm, của không khí vào sản phẩm đi ra trước khi vào xyclon có đường kính trong 42mm Vồi phun áp lực được bé trí tại tâm của miệng cấp không khí nóng trong đó mặt phăng lỗ phun coi như nam trên mặt phắng miệng cấp không khí Hình vẽ cấu tạo và kích thước chỉ tiết của mô hình được thé hiện ở hình dưới đây:

Hình 4.4: Mô hình 3D buông sấy duoc xây dựng trên Ansys Design-Modeler, và vị trị sốc hệ trục tọa độ theo mô hình 3D. s%* Bước 2: Tạo lưới phan tử cho mô hình

Khi có mô hình 3D ta tiến hành chia lưới cho mô hình 3D băng tính năng Meshing có sẵn trên Ansys Workbench 15.0 Cụ thể, mô hình sẽ được chia lưới băng phương pháp Tetra kết hợp với kỹ thuật Ifnlation dé xử lý bề mặt cho mô hình Do bị giới hạn bởi cấu hình của máy tính nên kích thước của phan tử lưới được chon là SE-03mm, sau khi đã chạy thử va kiểm tra với một số kích thước phan tử nhất định.

Hình 4.5: Mô hình sau khi được chia lưới phần tử s%* Bước 3: Thiết lập thông số cho pha khí Điều kiện biên chạy mô phỏng

Quá trình chạy mô phỏng sẽ được thực hiện với các trường hợp tương ứng như đôi với quá trình thực nghiệm dé so sánh kêt quả Ngoài các thông sô dau vào đó, đôi với tat cả các trường hợp trên, các điêu kiện biên, điêu kiện ban đâu sau được lầy như nhau, và được thống kê theo bảng sau:

Cường độ rồi tại của vào và ra khỏi buông sấy (%) 5 Ap suất chân không của dòng khí tại cửa ra của buông sấy (Pa) 150

Thành phan khối lượng của hơi nước trong không khí ẩm ban dau (%) 1,81

Trong đó giá tri cường độ rôi đôi với các dòng có van tôc thap (dưới âm) theo dé xuat của phân mêm Ansys Fluent nên có giá trị nhỏ hơn 10% và càng giảm khi vận toc dong giảm Ở đây tác giả chọn giá trị cường độ rôi này là 5% như mặc định của phân mêm.

Thông thường áp suất trong buông say thường có giá trị thấp hơn so với áp suất khí quyền Trong phạm vi để tài này, tác giả sử dụng giá trị áp suất tại cửa ra của buông sấy là áp suất chân không là 150Pa Giá trị này cũng đã được sử dụng cho quá trình tính toán, mô phỏng quá trình say phun trong một sô nghiên cứu của các tac giả nước ngoài và cho két qua phù hợp [16].

Thông số đầu vào để thiết lập cho vòi phun:

Ngày đăng: 09/09/2024, 13:51

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thông sấy phun kín sử dụng tác nhân sáy là nitơ (N›) - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 1.2 Sơ đồ hệ thông sấy phun kín sử dụng tác nhân sáy là nitơ (N›) (Trang 20)
Hình 2.5: Mối quan hệ giữa thông  số cơ bản của vòi phun áp lực - hãng BETE - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 2.5 Mối quan hệ giữa thông số cơ bản của vòi phun áp lực - hãng BETE (Trang 41)
Hình 2.9: Kích thước chỉ tiết của buông sấy phun - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 2.9 Kích thước chỉ tiết của buông sấy phun (Trang 49)
Bảng 2.5: Các thông số đầu vào cần xác định cho quá trình tính kiểm tra - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Bảng 2.5 Các thông số đầu vào cần xác định cho quá trình tính kiểm tra (Trang 50)
Hình 3.4: Biéu diễn các dòng nhiệt và công của phan tử theo phương ox - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 3.4 Biéu diễn các dòng nhiệt và công của phan tử theo phương ox (Trang 76)
Hình 3.5: Mô tả phương pháp kết hop hai hướng - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 3.5 Mô tả phương pháp kết hop hai hướng (Trang 82)
Hình 3.6: Mô tả các thành phan của vận tốc tức thời - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 3.6 Mô tả các thành phan của vận tốc tức thời (Trang 82)
Hình 4.2: Các bộ giải có sẵn trên Fluent - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.2 Các bộ giải có sẵn trên Fluent (Trang 107)
Hình 4.4: Mô hình 3D buông sấy duoc xây dựng trên Ansys Design-Modeler, và vị trị - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.4 Mô hình 3D buông sấy duoc xây dựng trên Ansys Design-Modeler, và vị trị (Trang 109)
Hình 4.5: Mô hình sau khi được chia lưới phần tử s%* Bước 3: Thiết lập thông số cho pha khí - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.5 Mô hình sau khi được chia lưới phần tử s%* Bước 3: Thiết lập thông số cho pha khí (Trang 110)
Hình 4.8: Bước hội tu của pha khí cho trường hợp 6 Sc20 - T = 186,45°C - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.8 Bước hội tu của pha khí cho trường hợp 6 Sc20 - T = 186,45°C (Trang 113)
Hình 4.9: Phân bố vận tốc va cường độ rồi của pha khí của trường hợp Sc20 - T = - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.9 Phân bố vận tốc va cường độ rồi của pha khí của trường hợp Sc20 - T = (Trang 114)
Hình 4.11: Phân bo nhiệt độ với trường hợp lưu lượng phun ở thang do Sc15(1.346E-4) - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.11 Phân bo nhiệt độ với trường hợp lưu lượng phun ở thang do Sc15(1.346E-4) (Trang 115)
Hình 4.12: Phân bô thành phân khối lượng hơi nước với trường hợp lưu lượng phun ở - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.12 Phân bô thành phân khối lượng hơi nước với trường hợp lưu lượng phun ở (Trang 116)
Hình 4.14: Phân bố đường kính trung bình, vận tốc pha phân tan và cường độ rồi cho - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.14 Phân bố đường kính trung bình, vận tốc pha phân tan và cường độ rồi cho (Trang 117)
Hình 4.15: Phân bố vận tốc hat theo chiéu cao buông sdy - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.15 Phân bố vận tốc hat theo chiéu cao buông sdy (Trang 117)
Hình 4.17: Phân bố vận tốc hạt theo đường kính buông say có tâm tại tọa độ (0;0,2;0) - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
Hình 4.17 Phân bố vận tốc hạt theo đường kính buông say có tâm tại tọa độ (0;0,2;0) (Trang 118)
Hình P.1: Sơ đồ bước giải theo hai cách tính khác nhau của bộ giải Pressure Based - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.1: Sơ đồ bước giải theo hai cách tính khác nhau của bộ giải Pressure Based (Trang 128)
Hình P.2: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.2: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường (Trang 129)
Hình P.3: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thăng di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.3: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thăng di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường (Trang 130)
Hình P.4: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.4: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tâm miệng ra của buông sấy cho trường (Trang 130)
Hình P.6: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tam miệng ra của buông sấy cho trường - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.6: Nhiệt độ phân bố trên đoạn thang di qua tam miệng ra của buông sấy cho trường (Trang 131)
Hình P.12: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 15bar, góc phun 40° - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.12: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 15bar, góc phun 40° (Trang 134)
Hình P.14: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 25bar, góc phun 35° - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.14: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 25bar, góc phun 35° (Trang 135)
Hình P.13: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 20bar, góc phun 30° - Luận văn thạc sĩ Công nghệ nhiệt: Tính toán lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng quá trình sấy dung dịch sữa tươi trong thiết bị sấy phun bằng phần mềm Ansys Fluent
nh P.13: Kết quả mô phỏng khi thiết lập vòi phun ở thông số áp suất 20bar, góc phun 30° (Trang 135)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN