冯艳珍,赵 娟,耿 云,夏 天,王永华,牛宝联,张忠斌

(1.南京师范大学能源与机械工程学院,江苏 南京 210023) (2.南京师范大学镇江创新发展研究院,江苏 镇江 212000) (3.江苏雪梅制冷设备有限公司,江苏 泰州 215399)

干燥是一种通过加热空气向食品提供潜热来蒸发水分的工业化保存方法[1],使食品的含水量和水分活度降低,从而抑制微生物的生长和繁殖[2-3]. 干燥也是一项能源密集型产业[4],需要消耗大量的能源,干燥耗能占工业总能耗的10%～15%[5],占全球制造设施总能耗的10%～25%. 传统干燥技术采用烧煤[6]或烧柴的方式产生热量,会浪费大量能源,污染环境甚至对产品品质产生危害. 随着热泵干燥技术的不断增长,当今干燥室内气流组织和管理问题更加严重. 降低热泵干燥系统能耗、提高物料干燥速率的趋势有两种:优化能量回收装置和改善气流.

改善气流有助于降低热泵能源消耗,提高物料干燥效率和物料干燥品质. 在干燥领域中,空气温度和湿度、气流速度、物料的类型及厚度、产品的初始和最终含水量、干燥过程、干燥室结构等[7-8]因素都会影响干燥效率,其中干燥过程、干燥介质和干燥室的几何形状决定了干燥室内气流流动均匀性,进而决定了被干燥物料的干燥状态[9-10]. 因此,气流组织设计对提升干燥效果、节省能源具有重要意义[11].

干燥室内气流组织表现为温度场、流量场、相对湿度. 气流分布对干燥室内温度场、速度场有重要影响. CFD模拟是研究干燥室内气流热性能最……