微型旋流器分離大米淀粉過程的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大米主要成分是淀粉和蛋白質(zhì)，其中淀粉含量達(dá)80％左右。大米淀粉粒徑約為2～10μm，可用作化妝品和食品工業(yè)上。目前國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)高純度大米淀粉需求較大，所以將不宜于人類直接食用大米制備成大米淀粉可大大提高其附加值。
　　 微型旋流器分離的邊界粒度可達(dá)2～5μm，是一種新穎高效的離心分離設(shè)備，是現(xiàn)代分離大米淀粉的重要設(shè)備。
　　 現(xiàn)在水力旋流器的研究方法主要有實(shí)驗(yàn)建模法和數(shù)值模擬法兩種方法。本文主要結(jié)合兩種研究方法，對(duì)微型旋

2、流器分離大米淀粉的過程進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出適用于分離大米淀粉的微型旋流器。
　　 得到的主要結(jié)論如下：
　　 1.應(yīng)用FLUENT模擬軟件，采用雷諾應(yīng)力(RSM)模型及混合相(Mixture)模型，對(duì)大米淀粉分離用旋流器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬，得到了旋流器內(nèi)部流場(chǎng)的壓力、速度及濃度分布規(guī)律，驗(yàn)證了數(shù)值模擬得到的內(nèi)部流場(chǎng)分布的正確性。
　　 2.為了驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算結(jié)果，對(duì)旋流器進(jìn)行了分離特性實(shí)驗(yàn)研究，并且將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同數(shù)

3、值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。進(jìn)口壓力-分離效率關(guān)系和進(jìn)料濃度-分離效率關(guān)系兩個(gè)方面的數(shù)值計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差分別在8％和7％以內(nèi)，說明本論文所采用的邊界條件處理方法、建立的CFD模型和選用的湍流模型等都是正確的，采用的數(shù)學(xué)模型及算法對(duì)微型旋流器分離大米淀粉過程的數(shù)值模擬計(jì)算是可行的。
　　 3.對(duì)微型旋流器進(jìn)行性能研究，得到操作因素和物料因素對(duì)旋流器分離大米淀粉分離性能的影響，通過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳操作因素和物料因素條