Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
2 результатів
Результати пошуку
Документ Дослідження верхнього жалюзійного розподілення теплоносія та визначення ефективних параметрів сушіння в комплексах розпилювального типу(2021) Туфекчі, Валентин Іванович; Вересоцький, Юрій ІвановичПроведено огляд випаровування вологи з частинок молочних продуктів, зокрема молочної сироватки, та руху крапель, що важливо для оптимізації процесу сушіння розпиленням. Дослідження на основі методу Ейлера-Лагранжа експериментально підтверджені в моделі з верхнім розподіленням теплоносія в дисковому розпилювальному комплексі. Прогнозована температура добре узгоджується з виміряним значенням, а максимальна відносна похибка становить 2,76%. Візуалізовано продемонстрований мультифізичний газорозподіл і траєкторії крапель. У процесі сушіння спостерігалося явище зворотного потоку повітря та закрученого руху крапель. Підвищення температури повітря на вході може збільшити швидкість висихання, а збільшення швидкості обертання диска може викликати налипання продукту на стінки розпилювального комплексу. Результати допомогли в подальшому проєктуванні та розумінні оптимальних параметрів. An overview of the evaporation of moisture from particles of dairy products, in particular whey, and the movement of droplets is important for optimizing the spray drying process. Studies based on the Euler-Lagrange method are experimentally confirmed in the model with the upper distribution of the coolant in the disk spray complex. The predicted temperature agrees well with the measured value, and the maximum relative error is 2.76%. The demonstrated multiphysical gas distribution and droplet trajectories are visualized. During drying, the phenomenon of reverse air flow and swirling motion of the drops was observed. Increasing the inlet air temperature can increase the drying speed, and increasing the speed of rotation of the disk can cause contamination of the walls of the spray complex. The results helped in further design and understanding of the optimal parameters. The simulation was performed according to the actual geometry of the pilot centrifugal spray dryer, avoiding the uncertainty of scaling. Meanwhile, spray drying experiments were performed in this spray dryer. Compared to most previous models, which use only the initial data for verification, this work identified 15 temperatures in the volume of the drying complex when changing the feed parameters representing the temperature distribution inside the tower to verify the accuracy of the simulation results. On this basis, the distribution of temperature, humidity and velocity of hot air, as well as the trajectory of droplets was studied and analyzed. In addition, the influence of the inlet air temperature and the speed of rotation of the spray disk on the behavior of the drops during drying was studied.Документ Дослідження потоків та липкості молочних продуктів в розпилювальних сушарках за допомогою CFD технологій(2022) Туфекчі, Валентин Іванович; Вересоцький, Юрій ІвановичЦя стаття охоплює область обчислювальної гідродинаміки (CFD) та її застосування в розпилювальній сушці, а також типові схеми потоку, які зустрічаються в цих сушарках. Ці моделі потоків особливо стосуються питань, пов’язаних із розпилювальним сушінням харчових продуктів, у тому числі харчових інгредієнтів, а саме термічної деградації. Втрати хімічних властивостей та липкості частинок на стінках сушильного апарату, і зв’язки між моделями потоків, траєкторій висушених частинок. Проведено моделювання, щоб продемонструвати, що рішення не залежить від вибраного розміру сітки, вибраного кроку за часом (у перехідних розрахунках) і кількості використовуваних типових частинок. Крім того, вибрано відповідні чисельні схеми, щоб забезпечити високу чисельну точність для даної задачі. Зокрема, наближення конвективних параметрів сушіння має вирішальне значення, оскільки схеми низького порядку є стабільними, але дифузними, тоді як схеми високого порядку більш точні, але їх важче розраховувати. В результаті, правильне рішення може бути отримане лише за умови вибору відповідних фізичних моделей і правильної конвергенції розрахунків. Загальні елементи будь-якого аналізу сушіння включають баланс маси та енергії, процеси транспортування, такі як конвекція та дифузія, а також підхід до аналізу реакційних процесів, швидкості реакції та її результатів. З використанням пакетів обчислювальної гідродинаміки (CFD) у сфері розпилювального сушіння було розглянуто та продемонстровано траєкторії руху продукту в розпилювальній сушарці, розраховані вектори направлення польоту частинки та інші фактори. Приклади того, як класичні хіміко-технічні аналізи та 3д моделювання процесу розпилення можуть бути застосовані в продуктах харчування, обробка включає оцінку втрати хімічних властивостей вже готового продукту і ступеня термічної деградації. This article covers the field of Computational Fluid Dynamics (CFD) and its application to spray drying, as well as typical flow patterns found in these dryers. These flow models are particularly relevant to issues related to the spray drying of food products, including food ingredients, namely thermal degradation. Losses of chemical properties and stickiness of particles on the walls of the spray dryer, and connections between flow patterns and trajectories of dried particles. Simulations are performed to demonstrate that the solution is independent of the grid size chosen, the time step chosen (in transient calculations) and the number of typical particles used. In addition, appropriate numerical schemes are chosen to ensure high numerical accuracy for this problem. In particular, approximating the convective drying parameters is crucial because low-order schemes are stable but diffuse, while high-order schemes are more accurate but more difficult to calculate. As a result, the correct solution can be obtained only if the appropriate physical models are selected and the calculations are correctly converged. Common elements of any drying analysis include mass and energy balance, transport processes such as convection and diffusion, and an approach to the analysis of reaction processes, reaction rates, and outcomes. With the use of computational fluid dynamics (CFD) packages in the field of spray drying, product movement trajectories in the spray dryer, calculated particle flight direction vectors and other factors were considered and demonstrated. Examples of how classical chemical and technical analyzes and 3D modeling of the spraying process can be applied in food products, processing includes the assessment of the loss of chemical properties of the already finished product and the degree of thermal degradation.