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上海跃进秧盘干燥机气流分配室流场均匀性仿真分析

[导读]干燥定型是水稻“秸秆”营养穴盘生产工艺中非常重要的一个环节, 干燥质量的好坏将影响水稻“秸秆”营养穴盘的强度和翘曲等品质指标, 进而影响播种、育秧、插秧和运输的要求。

1 微波热风耦合干燥机工作原理及气流分配室物理模型1.1 工作原理微波热风耦合干燥机同时利用微波干燥原理和热风干燥原理对物料进行干燥, 主要由风机、换热器、排湿孔、微波发生器、气流分配室及干燥室等组成, 如图1所示。工作时, 空气由风机吹入管道经换热器加热后进入气流分配室, 将气体分配至各个圆孔出口, 使热风吹到干燥室内对物料进行干燥, 再由排湿孔将湿气排出;同时, 微波发生器由控制系统以一定频率及时间间隔对物料进行微波干燥, 从而达到干燥的目的。

进风端位于气流分配室的腔后板, 入口直径D=89mm;气流分配室的原始物理模型未考虑流场结构优化, 底面尺寸 (长×宽) 为250mm×250mm;腔前板高度X1=20mm, 腔后板高度H=209mm, 腔体上顶角X2=100°, 边壁倾斜角X3=90°;分配室出风口部分采用矩阵排列方式于气流分配腔体表面, 分配室出风口间上下中心间距与左右间距均为19.85mm, 其中分配室出风口部分共12列, 每列12个出风口。分配室出风口直径及长度分别为8mm和1mm。设定以原始模型正视图最左端分配室出风口为第1列出风口, 依次至最右端为第12列出风口。2 数值模拟2.1 网格划分几何模型的建立和网格划分在分析过程中起着关键性作用, 按照试验方案, 利用UG10.0建立模具的三维模型, 导入至ANSYS FLUENT中, 抽取内流道为气流分配室内流场模型。采用Mesh对物理模型进行网格划分, 网格类型为四面体单元格式, 采用非结构化网格划分方法, 对进出口等面进行局部加密以提高计算精度。对网格进行光顺化处理后, Equivolume Skewness小于0.9, 网格划分结果如图3所示, 物理模型网格总数约为126万个。

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