大型汽车烘干房气流组织的数值模拟及优化研究

摘要

随着生猪养殖行业规模化水平不断提高，养殖场内部的生物安全问题受到越来越多养殖人的重视。进入养殖场的运猪汽车可能带有对猪致命的病菌或病毒，因此它在进入猪场之前的清洗、消毒、烘干过程则显得尤为重要，特别是最后的烘干过程，烘干的好坏直接决定了清洗、消毒过后车上的病菌是否除尽，因此针对汽车烘干房烘干效果以及能耗的研究成为了当前需要探讨和解决的重要课题之一。郑州大学和郑州力之天农业科技有限公司合作研发了运猪汽车烘干房，首先按照相似理论建造了一个小的烘干房模型，设计了一种通风方式，测量了烘干房内部流体的流速场和温度场；然后运用Airpak软件对汽车烘干房进行了数值模拟计算，分析了该工况下汽车烘干房的流场，通过实验测得的数据验证了汽车烘干房数值模拟方法的准确性；由于多工况的实验模拟费用过大，因此进一步的深入研究是依赖于数值模拟方法，最后在初始烘干房的模拟结果基础之上分别提出了气流组织优化方案以及工艺参数优化方案。全文主要的研究内容如下：
　　1.研究了汽车烘干房热风循环烘干特性，分析了不同的热风循环方式以及烘干影响因素对于烘干房内部速度场、温度场分布，烘干的效果以及能耗的影响。
　　2.对汽车烘干房的数值模拟进行了研究，通过模拟的结果得出了升温加热工况下烘干房内温度与时间的变化规律以及在保温工况下风速、温度场的分布规律，通过实验测量数据的对比，来验证汽车烘干房数值模拟的准确性。
　　3.首先对汽车烘干房进行气流组织优化，有效的改善烘干房内的速度场以及温度场；其次在对其进行工艺参数优化，使用正交实验设计方法，对正交组合方案分别进行数值模拟，得到不同组合工艺参数下的升温时间，再对不同的组合方案进行能耗分析，得出最佳的工艺参数组合方案，从而达到优化节能的目的。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 大型汽车烘干房概述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究内容

2 烘干房热风循环烘干特性研究

2.1 烘干房基本结构

2.2 烘干房热风循环烘干原理

2.3 影响烘干房烘干的因素

2.4 本章小结

3 烘干房气流组织的数值模拟理论研究

3.1 数值模拟基本思想

3.2 数值模拟理论基础

3.3 Airpak模拟软件简介

3.4 本章小结

4 烘干房数值模拟及验证

4.1 烘干实验房概述

4.2 烘干房物理模型的建立

4.3 烘干房模拟结果分析

4.4 烘干房仿真实验验证分析

4.5 本章小结

5 烘干房优化分析

5.1 烘干房气流组织优化

5.2 烘干房工艺参数优化

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢