中圖分類(lèi)號(hào):S572;TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-5553(2025)08-0210-06
Abstract:At present,theuneven drying phenomenonof tobacco redrying is mainlyafected bytheuniformityof heat flow feld indrying room.Tosolvethis problem,air guideplateswithdiferentstructuresandangles aresetinthedrying room to optimizethe heatflow field distribution.Combined with theturbulence modelandthe porousmediummodel,theCOMSOL simulationmodeloftheflowfieldandthetemperaturefieldcouplingintheup-draughtdryingchamberwasestablished,and the non-uniformcoefcientofflowfieldand temperaturenon-uniformcoeficientwereobtainedbysimulationanalysis.Theesults showed that when the aperture of the air guide plate was 20mm ,the hole distance was 60mm ,and the dip angle was 5° ,the heatflowfieldonthe tobaccolayer wasuniform,andtheaverage wind speed andaverage temperature were increased.After improving the air guide plate,the upper field inhomogeneity coeficient of the tobacco leaf layer decreased from 20.51% to 13.24% ,the average wind speed increased from 0.68m/s to 0.76m/s ,the temperature inhomogeneity coeficient of the tobacco leaf layer decreased from 12.71% to 7.71% ,and the average temperature increased from 29.44°C to 30.34°C :
Keywords:tobacco redrying;thermal flow field;temperature field;uniformity;air guide plate
0 引言
在煙葉復(fù)烤過(guò)程中,煙葉的干燥均勻性對(duì)于煙葉的品質(zhì)至關(guān)重要[1]。在干燥過(guò)程中,流場(chǎng)分布的均勻性直接影響煙葉的干燥均勻性。當(dāng)煙葉層上的流場(chǎng)分布不均勻時(shí),會(huì)導(dǎo)致煙葉層溫度分布不均勻,進(jìn)而影響煙葉的品質(zhì)。為提高片煙干燥均勻性,需對(duì)干燥室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以提高流場(chǎng)與溫度場(chǎng)的均勻性。
目前,提高流場(chǎng)與溫度場(chǎng)均勻性的研究主要集中于結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。張航等通過(guò)設(shè)計(jì)翼型導(dǎo)流板,使熱風(fēng)均勻分配,提高檳榔的含水率的均勻性。李秋玫等[3通過(guò)在進(jìn)風(fēng)口處增加不同傾斜角度的變截面對(duì)白茶干燥箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提高系統(tǒng)內(nèi)部氣流分布均勻性。吳敏等4對(duì)紅外熱風(fēng)聯(lián)合干燥機(jī)設(shè)置兩層均風(fēng)板,改善氣流流速的均一性,提高物料產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。劉瑞等[5在菊花熱風(fēng)烘房進(jìn)風(fēng)口處安置引風(fēng)罩,改善熱風(fēng)烘房的氣流分布的均勻性。安兆元等進(jìn)行粉絲烘干室流場(chǎng)模擬,在粉絲烘干室中采用引風(fēng)管道,提高粉絲表面流場(chǎng)的均勻性,改善粉絲含水率的均一性。錢(qián)睿等在進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置導(dǎo)流葉片及內(nèi)部使用方孔徑勻風(fēng)板,解決熱泵熱風(fēng)干燥系統(tǒng)中的氣流上升式烘房?jī)?nèi)流場(chǎng)的均勻性。王振文等8利用在烘房的進(jìn)風(fēng)口處安置一定角度的導(dǎo)流板,改善烘房氣流分布的均勻性,解決產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定、干燥效率低等問(wèn)題。王嘉麟等9對(duì)花生莢果烘房加裝擋板組合式勻風(fēng)機(jī)構(gòu),對(duì)比不同角度擋板下烘房?jī)?nèi)物料表面的風(fēng)速變異系數(shù),得出最佳的擋板角度。朱伊楓等[10針對(duì)頂風(fēng)機(jī)型木材干燥窯內(nèi)部流場(chǎng)分布不均勻問(wèn)題,通過(guò)增加3塊平面導(dǎo)流板的方式來(lái)改善導(dǎo)流方式,優(yōu)化了窯內(nèi)流場(chǎng)分布的均勻性。謝煥雄等[11針對(duì)小麥箱式通風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)流場(chǎng)不均勻的現(xiàn)象,提出在入風(fēng)口增加導(dǎo)風(fēng)柵格以及干燥倉(cāng)體4個(gè)角采用圓弧過(guò)渡處理,改善小麥干燥不均勻的現(xiàn)象。孫偉[12]比較不同擋風(fēng)板結(jié)構(gòu)和位置對(duì)干燥箱內(nèi)氣流的影響,確定最佳的優(yōu)化方案,提高干燥箱內(nèi)流場(chǎng)的均勻性。綜上,現(xiàn)有研究主要針對(duì)導(dǎo)流板的形狀、安裝位置以及結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)流場(chǎng)均勻性的影響,未見(jiàn)針對(duì)開(kāi)孔式導(dǎo)流板(導(dǎo)風(fēng)板)對(duì)干燥室熱流場(chǎng)均勻性的研究。
為提高干燥室熱流場(chǎng)的均勻性,本文基于COMSOL軟件建立包含導(dǎo)流板、煙葉層以及干燥室的片煙干燥多物理場(chǎng)耦合模型。以導(dǎo)風(fēng)板的安裝角度、孔徑和孔距為試驗(yàn)因素,以干燥室內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)均勻性為指標(biāo)進(jìn)行仿真試驗(yàn),通過(guò)優(yōu)化分析得到效果最佳的導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)參數(shù)。
1模型的建立
1.1 模型幾何尺寸
片煙復(fù)烤干燥室(長(zhǎng) × 寬 x 高)為 1.1m×3.708m× 1.6m 。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口尺寸(長(zhǎng) x 寬)為 0.610m× 0.425m 。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處于復(fù)烤箱一側(cè),上下分布。傳送帶位于 Z=0.6m 的平面上,煙葉層尺寸(長(zhǎng) × 寬 x 高)為 3.7m×1m×0.08m 。傳送帶寬度與干燥室寬度基本相同,煙葉傳送帶寬度為 3.7m 。為使煙葉更加順利地進(jìn)入復(fù)烤箱,出入口寬度為 3.7m ,出入口高度要大于煙葉高度,取 0.2m 。導(dǎo)風(fēng)板在煙葉層上方,與進(jìn)風(fēng)口下邊緣齊平。干燥時(shí),煙葉從右進(jìn)入復(fù)烤箱,進(jìn)風(fēng)口吹進(jìn)熱風(fēng)經(jīng)過(guò)導(dǎo)風(fēng)板再吹到煙葉層上,再通過(guò)煙葉層從下出風(fēng)口吹出。干燥室模型如圖1所示。
圖1干燥室簡(jiǎn)化模型圖
Fig.1 Simplified model diagram of the drying chamber1.干燥室外壁2.進(jìn)風(fēng)口3.導(dǎo)風(fēng)板4.煙葉層5.出風(fēng)口
1.2基本假設(shè)與數(shù)學(xué)模型
針對(duì)片煙復(fù)烤干燥室的結(jié)構(gòu),構(gòu)建物理模型,進(jìn)行仿真時(shí)做如下簡(jiǎn)化[13]:(1)干燥室外壁隔熱,室內(nèi)熱量不與外界交換。(2)傳送帶與干燥室外壁之間視為無(wú)縫隙傳送,氣流無(wú)溢出。3)傳送帶由多孔網(wǎng)絲組成,對(duì)干燥室內(nèi)流場(chǎng)基本不產(chǎn)生影響。(4)煙葉層簡(jiǎn)化為多孔介質(zhì)材料,采用孔隙率、導(dǎo)熱系數(shù)和初始溫度等來(lái)描述煙葉層的性質(zhì)和干燥過(guò)程。
1.3 多孔介質(zhì)模型
以片煙作為干燥對(duì)象,片煙以一定密度堆積在傳送帶上形成煙葉層。因煙葉層為有孔隙的煙葉堆積固體,可將煙葉層視為多孔介質(zhì)[14]??紫堵??m 反映了孔隙的物理量,定義為孔隙體積和煙葉總體積的比。
式中: V0 ——材料表觀體積, m3 Vm -材料的絕對(duì)體積, m3 ρ0 -材料體積密度, kg/m3 ρm 中 材料密度, kg/m3 。
在試驗(yàn)中測(cè)量煙葉堆積后的體積和壓縮后體積,自然堆積煙葉層的孔隙率一般為 230kg/m3 。
1.4流體模型建立
根據(jù)復(fù)烤箱出口速度計(jì)算得到復(fù)烤箱內(nèi)流體的雷諾數(shù)為 8.45×104 ,由此可判定復(fù)烤箱內(nèi)形成的流場(chǎng)為湍流。在煙葉進(jìn)行干燥過(guò)程中,氣流具有持續(xù)穩(wěn)定性。氣流滿(mǎn)足連續(xù)性動(dòng)能方程[15],在COMSOL軟件中進(jìn)行流場(chǎng)仿真時(shí)選擇湍流標(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型,則湍流的動(dòng)力守恒方程如式(2)所示。
式中: (204號(hào) 速度在 x,y,z 方向上的分量;
ρ 流體密度, kg/m3 :t- -時(shí)間,s。
湍流耗散率 ε 方程如式(3)所示。
式中: C1ε?C2ε?C3ε (2 -常數(shù);
ui 2 流體在 i 方向上的速度分量;
μ 動(dòng)力黏度;
μr 湍流黏度;
k- 湍動(dòng)能;
Xi i 空間坐標(biāo)分量;
x—j空間坐標(biāo)分量;
Gk,Gb —速度梯度;
Sε ——用戶(hù)自定義源項(xiàng);
σε 1 -ε的湍流普朗特?cái)?shù)。
氣流在干燥室內(nèi)是湍流,堆積煙葉是多孔介質(zhì),其內(nèi)部孔隙小、阻力大以及風(fēng)速較小,則多孔介質(zhì)內(nèi)部流體流動(dòng)為層流。將湍流流體和多孔介質(zhì)內(nèi)氣流流動(dòng)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行仿真。在流體傳熱方面,運(yùn)用非等溫流動(dòng)接口,將兩部分流體耦合,實(shí)現(xiàn)干燥室腔與多孔介質(zhì)流體流動(dòng)與傳熱的多物理場(chǎng)耦合。
1.5邊界條件與參數(shù)設(shè)置
1)邊界條件。針對(duì)網(wǎng)帶式片煙復(fù)烤干燥室內(nèi)流場(chǎng)的模擬,其進(jìn)風(fēng)口為速度進(jìn)口邊界條件。入口風(fēng)速設(shè)置為不可壓縮流動(dòng),氣流與干燥室壁面無(wú)滑移反彈,相對(duì)速度為0。出口設(shè)置為開(kāi)放邊界,自由出口,正壓力為0。針對(duì)干燥室內(nèi)傳熱邊界條件,干燥室內(nèi)煙葉層與周?chē)橘|(zhì)空間發(fā)生對(duì)流換熱,干燥室內(nèi)壁面設(shè)置為不導(dǎo)熱,進(jìn)風(fēng)口熱風(fēng)溫度為 50°C 。
2)煙葉導(dǎo)熱系數(shù)。煙葉層的導(dǎo)熱系數(shù)是描述煙葉導(dǎo)熱性能的參數(shù),反映煙葉對(duì)熱量傳遞的能力。煙葉導(dǎo)熱系數(shù) λ 計(jì)算如式(4)所示。煙葉層導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率變化而變化。
λ=0.0016C+0.0492 式中: λ 導(dǎo)熱系數(shù), W/(m?K) :C 煙葉含水率, % 。
3)煙葉含水率。煙葉平衡含水率 Ce 可以根據(jù)Simard平衡含水率模型式(5)進(jìn)行計(jì)算。
式中: Ce —平衡含水率, % :T- 一氣溫, °C H? —空氣相對(duì)濕度, %RH 。
按照空氣濕度,計(jì)算得出 Ce 為 0.462 02% 。煙葉層具體參數(shù)和其他參數(shù)如表1所示[16]
4)網(wǎng)格劃分與求解方法。使用COMSOL軟件建立帶式片煙復(fù)烤干燥室模型,選擇較為精細(xì)的不均勻六面體和多面體網(wǎng)格劃分。整個(gè)帶式片煙復(fù)烤干燥室有243541個(gè)網(wǎng)格單元。狹窄區(qū)域分辨率為0.7,曲率因子為0.6。生成的網(wǎng)格如圖2所示。干燥室內(nèi)采用穩(wěn)態(tài)模擬,用一階離散方法求解。
表1煙葉層參數(shù) Tab.1Leaf layer parameters
圖2復(fù)烤箱有限元網(wǎng)格 Fig.2Finite elementmesh of redringchamber
1.6 評(píng)價(jià)指標(biāo)
1)流場(chǎng)不均勻系數(shù)。為方便評(píng)價(jià)煙葉層上流場(chǎng)的均勻性,引進(jìn)流場(chǎng)不均勻系數(shù) M 對(duì)煙葉層上流場(chǎng)的均勻性進(jìn)行定量分析,流場(chǎng)不均勻系數(shù)越小,煙葉層上風(fēng)速越均勻[17]。
式中: σv 1 煙葉層上風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)差; 煙葉層上風(fēng)速的平均值;vi 煙葉層上節(jié)點(diǎn)風(fēng)速;n 煙葉層上測(cè)風(fēng)速的點(diǎn)數(shù)。
2)溫度不均勻系數(shù)。為方便評(píng)價(jià)煙葉層上溫度的均勻性,引入溫度不均勻系數(shù) R 對(duì)煙葉層上溫度的均勻性進(jìn)行定量分析。溫度不均勻系數(shù)越小,煙葉層上溫度越均勻[17]。
式中: σT 煙葉層上表面溫度的標(biāo)準(zhǔn)差; 煙葉層上表面溫度的平均值;Ti 煙葉層上節(jié)點(diǎn)溫度;N? -監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù),煙葉層上每 1cm 設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),共3700個(gè)。
2 仿真與分析
2.1未安裝導(dǎo)風(fēng)板流場(chǎng)分析
對(duì)未安裝導(dǎo)風(fēng)板的復(fù)烤箱內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,得到復(fù)烤箱內(nèi)流場(chǎng)分布如圖3所示,并評(píng)價(jià)此時(shí)煙葉層上風(fēng)速的不均勻性。圖3(a)為干燥室側(cè)界面流場(chǎng)圖,顯示氣流進(jìn)入干燥室內(nèi)的流動(dòng)情況。氣流集中吹向煙葉層的局部區(qū)域后擴(kuò)散至整個(gè)煙葉層。圖3(b)為干燥室煙葉層表面的風(fēng)速分布圖,左側(cè)是進(jìn)出風(fēng)口。顯示煙葉層表面風(fēng)速的分布情況,可以看出煙葉層表面風(fēng)速分布不均勻。其速度不均勻系數(shù)為51.10% ,平均速度為 0.48m/s 。
圖3流場(chǎng)分布Fig.3Flow field distribution
2.2 添加導(dǎo)風(fēng)板后流場(chǎng)分析
添加導(dǎo)風(fēng)板可改善干燥室內(nèi)流場(chǎng)的混亂程度,導(dǎo)風(fēng)板上分布著密度均勻的透風(fēng)孔,對(duì)氣流具有導(dǎo)向與分配作用,避免熱風(fēng)以高速集中吹向煙葉層的局部區(qū)域,減少煙葉層上風(fēng)速的不均勻分布。
圖4導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Schematic diagram of the air guide plate structure
原導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)如圖4所示,透風(fēng)孔孔徑為 0.02m ,分布均勻,孔距為 0.042m ,導(dǎo)風(fēng)板平行煙葉層安裝。平行安裝導(dǎo)風(fēng)板后煙葉層上流場(chǎng)速度分布如圖5所示,比較安裝導(dǎo)風(fēng)板前,煙葉層上流場(chǎng)的均勻性有所提高,但靠近進(jìn)風(fēng)口一側(cè)風(fēng)速較低。其流場(chǎng)不均勻系數(shù)為 20.51% ,平均風(fēng)速為 0.68m/s 。
圖5改進(jìn)前煙葉層上表面流場(chǎng)分布 Fig.5 Flow field distribution on the upper surface of the tobacco leaf layerbefore the improvement
調(diào)整導(dǎo)風(fēng)板角度后有利于煙葉層上形成較大的湍流團(tuán),進(jìn)而提高煙葉層的干燥速度,同時(shí)提高煙葉層上的流場(chǎng)均勻性,如圖6所示。
圖6導(dǎo)風(fēng)板不同安裝角度下復(fù)烤室側(cè)視流場(chǎng)分布 Fig.6Flow field distribution of side viewingunder different installation angles of the air guideplate
導(dǎo)風(fēng)板上透風(fēng)孔的孔徑與孔距大小影響著氣流在干燥室內(nèi)的走向與分布,優(yōu)化的孔徑和孔距有利于使干燥室內(nèi)形成規(guī)則的空氣對(duì)流,加快煙葉層與干燥室腔體的氣流交換。為提高煙葉層上風(fēng)速的均勻性,擬通過(guò)改進(jìn)導(dǎo)風(fēng)板的透風(fēng)孔設(shè)計(jì)和安裝角度。透風(fēng)孔設(shè)計(jì)方式考慮出口孔徑d、孔間距S兩個(gè)因素(圖4),根據(jù)預(yù)仿真試驗(yàn)分析結(jié)果,孔徑d設(shè)置 10mm?20mm 和 30mm ,共3個(gè)水平;孔間距S根據(jù)孔徑設(shè)置為3d、4d和5d,共3個(gè)水平;安裝角度設(shè)置為 4°,5° 和 6° 共3個(gè)水平,安裝效果如圖7所示,左側(cè)為進(jìn)風(fēng)口。根據(jù)孔徑、孔距和安裝角度設(shè)計(jì)三因素三水平仿真試驗(yàn),得到煙葉層上流場(chǎng)不均勻系數(shù)和平均速度仿真試驗(yàn)結(jié)果如圖8和圖9所示,其中A類(lèi)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為10mm ,B類(lèi)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為 20mm,C 類(lèi)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為30mm 。1代表安裝角度為 4°,2 代表安裝角度為 5° ,3代表安裝角度為 6° 。
由圖8可知,在相同角度下,安裝孔徑為 20mm 和30mm 的導(dǎo)風(fēng)板,隨著孔距的增大,煙葉層上流場(chǎng)不均勻系數(shù)升高,安裝孔徑為 10mm 的導(dǎo)風(fēng)板,隨著孔距的增大,煙葉層上風(fēng)速不均勻系數(shù)降低。安裝孔徑為 30mm 的導(dǎo)風(fēng)板,煙葉層上流場(chǎng)不均勻系數(shù)較高。在孔徑和孔間距相同的情況下,安裝角度為 5° 的導(dǎo)風(fēng)板,煙葉層上風(fēng)速不均勻系數(shù)較低。由圖9可知,導(dǎo)風(fēng)板安裝角度為4°時(shí),煙葉層上平均風(fēng)速較低。安裝角度為5時(shí),煙葉層上平均風(fēng)速較高。導(dǎo)風(fēng)板傾斜一定的角度有利于煙葉層上平均速度的提高。結(jié)合圖8和圖9可知,在同種角度下,隨著風(fēng)速不均勻系數(shù)的降低,平均速度提高。通過(guò)對(duì)比,當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板角度為 5° 、孔徑為 20mm 孔距為60mm 時(shí),煙葉層上風(fēng)速不均勻系數(shù)達(dá)到最小值13.24% ,此時(shí)平均速度為 0.76m/s 安裝導(dǎo)風(fēng)板后,不僅明顯降低煙葉層上速度不均勻系數(shù),而且提高煙葉層上的平均速度,提升煙葉干燥的均勻性和加快煙葉層與干燥室腔體的對(duì)流。圖10為干燥室安裝此結(jié)構(gòu)和角度導(dǎo)風(fēng)板后的煙葉層速度分布情況,與改進(jìn)前的風(fēng)速分布圖相比,改進(jìn)后低風(fēng)速區(qū)域風(fēng)速得到明顯的提升,提升局部低風(fēng)速區(qū)域的煙葉層與整體煙葉層干燥速度一致性。
圖10導(dǎo)風(fēng)板改進(jìn)后煙葉層表面流場(chǎng)分布 Fig.lOFlow field distribution of the tobacco leaf layer aftertheimprovement
2.3煙葉層溫度分布均勻性分析
無(wú)導(dǎo)風(fēng)板時(shí)煙葉層上溫度分布如圖11(a)所示,煙葉層中間位置溫度較高,兩側(cè)溫度較低,結(jié)合流場(chǎng)圖10可知,煙葉層上表面氣流集中作用于中部然后擴(kuò)散至整個(gè)煙葉層上表面。如圖11(b)所示,加導(dǎo)風(fēng)板以后,遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)口一端煙葉層上溫度較高,原因是在對(duì)流干燥的過(guò)程中,由流場(chǎng)側(cè)視圖看出遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的煙葉層最先受到氣流傳熱,所以升溫較快,靠近進(jìn)風(fēng)口一端風(fēng)速小,升溫較慢。如圖11(c所示,改進(jìn)導(dǎo)風(fēng)板以后,靠近進(jìn)風(fēng)口一端溫度提升,提升整體煙葉層溫度的均勻性。
圖11煙葉層上溫度分布Fig.11 Temperaturedistribution on the tobacco leaf layei
通過(guò)仿真分析得到煙葉層上溫度分布,并計(jì)算得到煙葉層上的溫度不均勻系數(shù)和平均溫度。圖12為不同導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)及安裝角度時(shí),干燥室內(nèi)煙葉層上溫度不均勻系數(shù)。由圖12可知,當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為 20mm 時(shí),煙葉層上溫度不均勻系數(shù)較低,孔徑為 30mm 時(shí),煙葉層上溫度不均勻系數(shù)較高。針對(duì)孔徑為 10mm 的導(dǎo)風(fēng)板,隨孔距增大,煙葉層上溫度不均勻系數(shù)降低;當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為 20mm 和 30mm 時(shí),隨著孔距的增大,煙葉層上溫度不均勻系數(shù)增大。當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板安裝角度為5時(shí),煙葉層上溫度不均勻系數(shù)較低。溫度不均勻系數(shù)的變化規(guī)律與流場(chǎng)不均勻系數(shù)變化規(guī)律基本一致,說(shuō)明煙葉層上流場(chǎng)均勻性提高有利于溫度場(chǎng)均勻性的提高。由圖13可知,導(dǎo)風(fēng)板傾斜4時(shí)煙葉層上平均溫度較小,傾斜5時(shí)平均溫度較大。當(dāng)孔徑為 10mm 的導(dǎo)風(fēng)板時(shí),隨著孔距的增大,平均溫度有升高的趨勢(shì),當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板孔徑為 20mm 和30mm 時(shí),隨著孔距的增大,平均溫度減小。對(duì)比圖12和圖13可知,煙葉層上溫度不均勻系數(shù)降低有利于平均溫度的上升。當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板傾斜角度為 5° 、孔徑為20mm 以及孔距為 60mm 時(shí),煙葉層上的溫度不均勻系數(shù)由 12.71% 降低到 7.71% ,降幅達(dá) 39.34% ;煙葉層上平均溫度由 29.44°C 升高到 30.34°C ,提高 3.06% 。提高了煙葉層溫度場(chǎng)的均勻性和干燥平均溫度。
3 結(jié)論
1)改進(jìn)導(dǎo)風(fēng)板結(jié)構(gòu)與安裝角度后,復(fù)烤箱內(nèi)煙葉層上的熱流場(chǎng)均勻性明顯提升。對(duì)比煙葉層上的風(fēng)速不均勻系數(shù),當(dāng)導(dǎo)風(fēng)板的孔徑為 20mm 、孔距為60mm 以及傾斜角位為 5° 時(shí),煙葉層上的流場(chǎng)分布均勻性最好。此時(shí)流場(chǎng)不均勻系數(shù)由 20.51% 降為
13.24% ,溫度不均勻系數(shù)由 12.71% 降為 7.71% 。煙葉層流場(chǎng)的均勻性提高后,煙葉層的溫度不均勻系數(shù)明顯降低。表明煙葉層上流場(chǎng)的均勻性對(duì)煙葉的溫度均勻性產(chǎn)生積極的影響。
2)改進(jìn)導(dǎo)風(fēng)板的結(jié)構(gòu)和角度后,煙葉層上的平均風(fēng)速明顯增加,同時(shí)平均溫度也隨之提高。平均風(fēng)速由 0.68m/s 提高到 0.76m/s ,平均溫度由 29.44°C 提高到 30.34°C ,平均溫度提升速度由 1.18°C/s 提升到 1.2925°C/s ,提升 9.5% 。
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