基于Minitab软件的速冻机内圆漏斗喷嘴结构优化

TH122; 为了增强冲击式速冻机内的传热强度和均匀性,本文以冲击式速冻机试验台为依托,提出了一种新型喷嘴结构——圆漏斗喷嘴.在该试验台被试验验证可靠的基础上,利用数值模拟技术对该试验台流场进行了模拟计算,利用Minitab软件中的Plackett-Burman设计从圆漏斗喷嘴出口直径DE、漏斗宽度L3、漏斗高度L1、射流高度L2、喷嘴排数N、喷嘴间隙S和喷嘴到钢带的距离H等7个因素中得到漏斗宽度、射流高度和喷嘴排数等3个因素为影响钢带表面努塞尔数和传热均匀度的显著性因素,然后利用Box-Behnken设计,建立3个显著性因素与钢带表面平均努塞尔数Nuave和传热均匀指标η等2个响应值之间的数...

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Published in上海海洋大学学报 Vol. 32; no. 6; pp. 1099 - 1108
Main Authors 谢晶, 郭珍权, 柳雨嫣, 王金锋, 杨晓燕, 刘彦岑
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海冷链装备性能与节能评价专业技术服务平台,上海 201306 20.11.2023
上海海洋大学 食品学院,上海 201306
食品科学与工程国家级实验教学示范中心(上海海洋大学),上海 201306
上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心,上海 201306%上海海洋大学 食品学院,上海 201306%四方科技集团有限公司,江苏 南通 226371
Subjects
nozzle
Nusselt number
uniformity of heat transfer
喷嘴
structural optimization
freezer
速冻机
努塞尔数
结构优化
传热均匀度
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ISSN1674-5566
DOI10.12024/jsou.20230504200

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Summary:TH122; 为了增强冲击式速冻机内的传热强度和均匀性,本文以冲击式速冻机试验台为依托,提出了一种新型喷嘴结构——圆漏斗喷嘴.在该试验台被试验验证可靠的基础上,利用数值模拟技术对该试验台流场进行了模拟计算,利用Minitab软件中的Plackett-Burman设计从圆漏斗喷嘴出口直径DE、漏斗宽度L3、漏斗高度L1、射流高度L2、喷嘴排数N、喷嘴间隙S和喷嘴到钢带的距离H等7个因素中得到漏斗宽度、射流高度和喷嘴排数等3个因素为影响钢带表面努塞尔数和传热均匀度的显著性因素,然后利用Box-Behnken设计,建立3个显著性因素与钢带表面平均努塞尔数Nuave和传热均匀指标η等2个响应值之间的数学模型,确定喷嘴最佳的结构参数.结果表明:最佳结果参数为漏斗宽度17 mm、射流高度50 mm、喷嘴排数为3;在此条件下钢带表面Nuave为448.68、传热均匀指标为0.232 9,通过数值模拟得到的值与方程预测值总体吻合,说明优化得到的圆漏斗喷嘴的新型结构参数能够使速冻机的速冻效率达到最佳.
ISSN:1674-5566
DOI:10.12024/jsou.20230504200