Symulacja i badania teoretyczne konstrukcji noża powietrznego pieca do powlekania

Symulacja i badania teoretyczne konstrukcji noża powietrznego pieca do powlekania

Nóż powietrzny jest kluczowym ogniwem konstrukcyjnym i wykonawczym suszarki. Jego rodzaj struktury bezpośrednio wpływa na rozkład pola przepływu powietrza wewnątrz komory suszącej i efekt suszenia warstwy zawiesiny nabiegunnika. Odgrywa rolę w organizowaniu przepływu powietrza w suszarce i regulacji. Funkcja przepływu powietrza i rozsądny typ konstrukcji pozwalają uniknąć wiru przepływu powietrza, dzięki czemu strumień powietrza może być wdmuchiwany powoli i równomiernie na powierzchnię nabiegunnika. Jednocześnie nóż powietrzny jest elementem oporowym, a opór noża powietrznego jest duży, co zwiększy opór całej suszarki, zwiększając w ten sposób straty energii w systemie suszenia. Dodatkowo wewnątrz noża powietrznego można zamontować sito perforowane, które odgrywa rolę w równomiernym rozprowadzeniu strumienia gorącego powietrza napływającego z komory powietrznej.

Powyższy rysunek przedstawia budowę 4 rodzajów noży powietrznych podanych w tym artykule. W nożu powietrznym typu I w (a) strumień powietrza jest wydmuchiwany z dolnej szczeliny dyszy po wyregulowaniu wnęki przekroju odwróconego trójkąta; w nożu powietrznym typu II w (b) przepływ powietrza jest regulowany we wnęce o przekroju prostokątnym i przechodzi przez oba boki dna są wydmuchiwane ukośnie do szczelin dyszy powietrznej; nóż powietrzny typu III w (c) tworzy wewnętrzną płytę dzielącą wnękę na bazie noża powietrznego typu II, a strumień powietrza przechodzi przez dwie strony dna pod drenażem płyty dzielącej. Przedmuchaj przez szczelinę ukośnej dyszy powietrznej; dla noża powietrznego typu IV w (d), na podstawie noża powietrznego typu III, zmienia się kształt skorupy noża powietrznego, a wypukłość zewnętrzna zmienia się na wklęsłą do wewnątrz.Ten rodzaj noża powietrznego to proces, w którym na wyjściu szczeliny dyszy powietrznej generowany jest szybki przepływ gorącego powietrza, a następnie uderza się i suszy powierzchnię nabiegunnika, a następnie przeprowadza się konwekcyjne przenoszenie ciepła powietrza, a cząsteczki rozpuszczalnika z warstwy zawiesiny są odprowadzane.

Jak pokazano na rysunku, H to wysokość obszaru suszenia komory suszącej, d to szerokość szczeliny noża powietrznego, a linia środkowa strumienia uderzeniowego tworzy pewien kąt ze ścianą uderzeniową. Strumień uderzeniowy można podzielić na strefę swobodnego strumienia, strefę uderzenia i strefę strumienia ściennego.

Strefa swobodnego strumienia: Cechą charakterystyczną strefy swobodnego strumienia jest to, że prędkość gorącego powietrza w dowolnym miejscu w tej strefie jest taka sama jak prędkość przepływu powietrza w dyszy, a przepływ powietrza utrzymuje niezmienioną pierwotną energię potencjalną uderzenia. Ponieważ wtryskiwane termiki początkowo wymieniają pęd ze nieruchomym płynem w otaczającym środowisku, szerokość obszaru wtrysku zwiększa się wraz z kontynuacją swobodnego strumienia.

Strefa uderzenia: Po zakończeniu swobodnego strumienia prędkość przepływu gorącego powietrza również odpowiednio się zmieni, od równomiernego rozkładu na początku do stopniowego spadku. Podczas tego procesu poprzeczna szerokość strefy strumienia nadal się rozszerza, tworząc strefę uderzenia. W strefie uderzenia można stwierdzić, że grubość warstwy przyściennej nad ścianą uderzeniową jest prawie taka sama.

Strefa strumienia przyściennego: Po dotarciu strumienia powietrza do ściany uderzeniowej kierunek przepływu powietrza zmienia się pod pewnym kątem i wchodzi w obszar strumienia przyściennego. Powietrze w tym obszarze przepływa blisko powierzchni ściany, a wartość prędkości maleje wraz z postępem przepływu.

Analiza porównawcza wykresów przebiegu przepływu gorącego powietrza

Nieuporządkowane gorące powietrze dostaje się do noża powietrznego z wlotu powietrza, przechodzi przez równomierny przepływ perforowanej płyty siatkowej i dystrybucję płyty dystrybucyjnej, a gorące powietrze przepływa równomiernie do dyszy powietrznej noża powietrznego. Kiedy gorące powietrze dociera do nabiegunnika, zmiana kierunku przepływu daje wynik pokazany na poniższym rysunku. Jednorodność nadmuchu gorącego powietrza na nabiegunnik jest kontrolowana głównie przez dwie części, jedna to równomierna siatka przepływu, aby gorące powietrze równomiernie wchodziło do noża powietrznego, a druga to dysza noża powietrznego ponownie do gorącego powietrza.

Cztery rodzaje diagramów przebiegu skrzynki testowej różnią się ze względu na różne typy noży powietrznych.

Rozkład śladów przepływu gorącego powietrza w komorze nożowej typu I jest stosunkowo regularny. Na powierzchni nabiegunnika gorące powietrze przepływa od środka do dwóch końców i górnej przestrzeni, zasadniczo pokrywając powierzchnię nabiegunnika;

Rozkład śladów przepływu gorącego powietrza w skrzynce nożowej typu II jest stosunkowo rozproszony. Na powierzchni nabiegunnika większość cząstek gorącego powietrza przepływa tylko do górnej przestrzeni z dwóch końców nabiegunnika, a obszar pokrycia jest mały;

Większość cząstek gorącego powietrza w skrzynce testowej noża powietrznego typu III przepływa z dwóch stron (nie z obu końców) środka powierzchni nabiegunnika do dwóch końców i górnej przestrzeni, pokrywając duży obszar; Pozycja płynie jednocześnie do środka, obu końców i górnej przestrzeni nabiegunnika, a rozkład jest względnie symetryczny i równomierny, zasadniczo pokrywając powierzchnię nabiegunnika.