شبیه‌سازی اثر پارامترهای عملکردی شیر تزریق‌شده بر شاخص‌های فیزیکی محفظه خشک‌کن پاششی به‌روش CFD

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، واحد اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر مجلسی، اصفهان، ایران.

doi
10.22104/ift.2025.7406.2201
چکیده

یکی از انواع فرآیندهای خشک‌کردن، خشک‌کردن پاششی است، که برای خشک‌کردن محلول‌ها استفاده می‌شود. در این روش، کیفیت و خواص مورد انتظار پودر خشک‌شده به پارامترهای طراحی، پارامترهای عملکردی و خواص محلول بستگی دارد. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثر پارامترهای عملکردی محلول تزریق‌شده بر شاخص‌های فیزیکی محفظه خشک‌کن برای خشک‌کردن شیر است. به همین منظور اثر اندازه‌ ذرات پاشش‌شده در سه سطح 50،100 و 150 میکرومتر و دبی محلول ورودی به خشک‌کن در شش سطح 3-10×10، 3-10×15، 3-10×20، 3-10×25، 3-10×30 و 3-10×35 کیلوگرم بر ثانیه روی توزیع فشار، سرعت، دما و رطوبت ذرات داخل محفظه‌ خشک‌کن به‌روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی گردید. این شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار ANSYS fluent 18 به‌صورت دو فازی و به‌روش اویلر-اویلر انجام شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که افزایش دبی جرمی شیر و افزایش قطر ذرات منجر به افزایش سرعت، کاهش دمای داخل محفظه و کاهش دمای ذرات خروجی شده است. بیشترین میزان افزایش سرعت و بیشترین میزان کاهش دمای ذرات به ترتیب 66 درصد و 5 درصد بوده است. این در حالی است که با افزایش قطر ذرات شیر، فشار داخل محفظه کاهش و با افزایش دبی جرمی شیر، فشار داخل محفظه افزایش یافته است که بیشترین میزان افزایش فشار 65 درصد بوده است. همچنین نتایج نشان داد که حدود 50 درصد از رطوبت محلول در قسمت استوانه‌ای محفظه خشک‌کن از ذرات خارج شده است.

کلیدواژه‌ها