20.500.12556/DKUM-11093 RAČUNALNIŠKA ANALIZA VPLIVA VSTOPNIH PROCESNIH PARAMETROV NA LASTNOSTI KONČNEGA PRODUKTA V RAZPRŠILNEM SUŠILNIKU TANINSKIH DELCEV A COMPUTATIONAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF THE INPUT PROCESS PARAMETERS ON THE FINAL PRODUCT PROPERTIES IN THE SPRAY DRYER FOR TANNIN PARTICLES Konstrukcija razpršilnega sušilnika je prilagojena značilnim obratovalnim pogojem, včasih pa je treba zaradi zahtev po drugi vrsti produkta in/ali spremenjeni proizvodni kapaciteti uporabiti isti razpršilni sušilnik in ga modificirati. Pogosto pa je treba spremeniti obratovalne pogoje zaradi izboljšanja energetske učinkovitosti celotnega postopka razpršilnega sušenja. V tem delu so predstavljeni rezultati analize vpliva vstopnih procesnih parametrov na lastnosti končnega produkta v razpršilnem sušilniku taninskih delcev z uporabo programske-ga paketa za računalniško dinamiko tekočin (RDT). Uporabljen je bil paket ANSYS CFX 11.0 SP1 in predloga tega programa namenjena modeliranju razpršilnega sušenja. Predloga je bila najprej prilagojena in uporabljena za (a) enostavni kvadratast razpršilni sušilnik vodne zmesi tanina z namenom preučitve vedenja modela, nato pa še za (b) referenčni primer labo-ratorijskega razpršilnega sušilnika za vodno zmes maltodextrina z namenom validacije modela s primerjavo s Huang et al (2006) in za vodno zmes tanina z namenom analizirati vpliv znižane vstopne temperature sušilnega zraka. Predstavljeni so rezultati časovno neodvisnih simulacij enostavnega razpršilnega sušilnika. Predstavljene trajektorije reprezentativnih delcev razkrivajo intenzivno uparjanje pri višji vstopni temperaturi sušilnega zraka ter ohlajanje in zgolj izhlapevanje za prenizko vstopno temperaturo. Časovno odvisne simulacije referenčnega razpršilnega sušilnika so bile izvedene za dve gostoti računske mreže in dva vrednosti števila reprezentativnih delcev zmesi maltodextrina. Predstavljeni časovno povprečni profili na različnih višinah v sušilniku se v primeru hitrosti dobro ujemajo. Dodatne časovno odvisne simulacije za zmes tanina pa pokažejo dobro ujemanje tudi za profile temperatur in vlažnosti, vendarle za spremenjene začetne pogoje in daljši fizikalni čas računanja. Tako je bil zgrajen numerični model za obrav- navo industrijskih razpršilnih sušilnikov, ki pa ga je treba še izboljšati. The design of spray dryers is typically optimized for the unique operating conditions. How-ever, users sometimes need to use the same spray dryer chamber with some modifications due to the requirements of different products and/or production rates. Additionally, modification of operating conditions is very often used in order to improve thermal efficiency of the overall spray drying process. In this work results of a computational fluid dynamic (CFD) analysis of the effects of in-put process parameters on final product properties in the spray dryer for tannin particles are presented. Commercial CFD code ANSYS CFX 11.0 SP1 and spray dryer model template supplied with have been used. Model template has been modified and utilized (a) for simple hexahedral spray dryer of tannin water mixture in order to initially analyze the behaviour of the model, and (b) for reference lab-scale spray dryer of both maltodextrin water mixture in order to validate the model by comparison to Huang et al. (2006) and tannin water mixture in order to analyze the effect of decreased inlet temperature of drying air. Results of steady state simple spray dryer simulations are presented. Particle trajecto-ries are presented that reveal intensive droplet evaporation for high inlet temperature of drying air and only poor volatilization accompanied with droplet cooling for inlet tempera-ture being too low. Transient reference spray dryer simulations have been performed for two different mesh sizes and particle rates for maltodextrin mixture. Presented time averaged profiles at different levels in the drying chamber reveal reasonable matching of velocity profiles. Additional transient tannin mixture simulations for two different inlet temperatures reveal reasonable matching of temperature and humidity profiles too, yet for different initiali-zation and longer physical run time. Thus, a numerical model capable to handle full-scale industrial spray drying process has been built up, which has to be improved further, however. računalniška dinamika tekočin metoda končnih volumnov večfazni tok večsestavinski tok Euler-Lagrange pristop razpršilno sušenje razpršilno kolo tanin maltodextrin computational fluid dynamics finite volume method multiphase flow Euler-Lagrange approach spray drying rotary disk atomizer tannin maltodextrin true true false B. Krajnc] Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo 2009-06-29 23:03:21 2009-07-02 12:56:58 2022-04-11 23:29:40 2022-04-17 03:30:06 2009 0 Maribor 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 532.511:532.525:66.047 13498902 URN:SI:UM:DK:JKZNOHJU MAG_Krajnc_Bojan_2009.pdf MAG_Krajnc_Bojan_2009.pdf 1 34D29D63A2C5B474049620B70DFC2099 cbc64d7a0b7e3b233315bc848ef05082dbd05383cdba75ce72f7917a403d83b5 0563139e-7c03-11eb-bb7a-00155d0001ca 20.500.12556/dkum/b8daadc4-0d1d-4c21-b70a-af1dfd508648 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=9632 Fakulteta za strojništvo 0 0 0