基于渦流技術的干法淀粉變性實驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、本文通過研究淀粉變性的化學反應機理著手，改變思路，尋找出一種新的工藝技術和方法，即：采用渦流技術將淀粉變性的過程置于一個流動的氣固流場之中，獲得淀粉變性所需的條件。并且應用氣固兩相流理論和計算流體力學CFD技術對工藝反映的核心裝置渦輪反應器進行模擬，從而從理論上獲得渦輪反應器內部的流動狀況以及反應狀況。本文的主要內容如下：　　(1)利用渦流技術進行淀粉變性實驗。就淀粉變性的化學機理而言，本文選擇了糊精和淀粉磷酸酯兩種代表淀粉水解和淀粉

2、進一步氧化、酯化、醚化等作用的兩類產(chǎn)品做制備試驗。對實驗所得的產(chǎn)品進行各項指標的檢測，證明該技術的有效性。同時，獲得生產(chǎn)這兩種變性淀粉的最佳工藝參數(shù)，從而得到了渦流技術生產(chǎn)變性淀粉的較優(yōu)的工藝方案。　　(2)渦輪反應器內流場數(shù)學模型的建立。模型可以描述渦輪反應器內流場的運動狀況和熱質傳遞狀況以及反應狀況；　　(3)數(shù)學模型的求解。通過上述對渦輪反應器內部流場以及熱質傳遞反應CFD模型的建立，基本上可以將反應器內部的淀粉變性過程狀況模

3、擬出來。對這些模型的求解應用了數(shù)值求解方法。　　(4)模擬結果的獲得。進行CFD模擬獲得了渦輪反應器內部流場的顆粒運動軌跡、溫度分布狀況、密度分布狀況、速度分布狀況、切向速度、軸向速度、徑向速度分布狀況、湍流強度分布狀況、相對濕度分布狀況、水含量分布狀況以及速度矢量分布狀況等。此外應用CFD技術對渦輪反應器內轉子葉片安裝的調整和改變加熱溫度對上述的各項分布狀況的影響進行了模擬。同時，對模擬結果進行比較和分析，得到了期望的渦輪反應器內部