نام پژوهشگر: مریم صدری پور

مدلسازی cfd و مطالعه آزمایشگاهی عملکرد یک خشک کن پاششی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی 1389
  مریم صدری پور   محمد صادق حاتمی پور

در تحقیق حاضر عملکرد یک خشک کن پاششی از دو جنبه مدلسازی ریاضی و مطالعه آزمایشگاهی مورد توجه قرار گرفته-است. در خشک کن پاششی مورد مطالعه جریان های پیوسته و ناپیوسته به صورت همسو در حرکت بوده و سیستم تزیق خوراک یک اتمایزر دیسکی می باشد. در بخش مطالعه آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل دبی خوراک تزریقی و غلظت آن، سرعت چرخشی اتمایزر، دبی هوای ورودی و دمای آن بر عملکرد این خشک کن نیمه صنعتی خصوصاً رطوبت نهایی محصول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین طی آزمایش های جداگانه سینتیک خشک شدن ماده مورد نظر و منحنی مشخصه مربوطه بدست آمد. میزان نشست ذرات جامد محصول بر نقاط مختلف خشک کن پاششی در شرایط عملیاتی مختلف بصورت آزمایشگاهی مطالعه گردید. همچنین به کمک تکنیک مدلسازی ریاضی معادلات حاکم برالگوی جریان، اصلاح فشار، انتقال حرارت، جرم و معادله تغییر قطر قطرات در طول مسیر حرکت مشخص و به صورت همزمان حل شده اند. مدل جریان آشفته بکار گرفته شده مدل k-? می باشد. مدلسازی هیدرودینامیکی سیستم در هر دو حالت پاشش و بدون پاشش انجام پذیرفته است و میزان نشست بر دیواره، توزیع سرعت، رطوبت خروجی، اندازه ذرات خروجی و زمان اقامت آنها در این بخش از مطالعه محاسبه شده است. همچنین قطرات پاشیده شده در محفظه دنبال و مسیر حرکت آنها ضمن تبخیر مشخص شده است. دمای خروجی گاز بدست آمده از مدل با دمای آزمایشگاهی مقایسه و تطابق نسبی مناسبی میان آنها مشاهده شده است. محاسبات انجام شده حاکی از آن است که قطر قطرات پاشیده شده بر میزان نشست و نیز مکان نشست محصول تاثیر گذار می باشد. همچنین زمان اقامت ذرات نیز تحت تاثیر اندازه اولیه آنها بوده است و این مسئله باید در خشک کردن مواد حساس به حرارت مورد توجه قرار گیرد. در بررسی توزیع سرعت و حرارت جریان سیال پیوسته مشاهده شده است که سرعت و دمای هوای ورودی در راستای محوری و شعاعی با افزایش فاصله کاهش می یابد. الگوی جریان در حالت پاشش و بدون پاشش مورد بررسی قرار گرفته است و مشاهده شده که پاشش قطرات تاثیری بر الگوی جریان هوا ندارد. تاثیر دما بر رطوبت هوای خروجی از محفظه از دیگر موارد مورد بررسی در این تحقیق بوده است. افزایش دما در شرایطی که محصول پودر شده نسبت به دما حساس نباشد فاکتور موثری در بهبود کیفیت محصول می باشد.