Mathematical Model of the Interaction of Product Particles With the Coolant in the Spray Drying Plume Zone
Year: 2025
Type: article
Abstract: Сушіння є одним із найпоширеніших методів консервування молока, що передбачає видалення вільної вологи для максимального уповільнення розмноження мікроорганізмів.Найбільш енергоефективним способом сушіння молока, що забезпечує високий вихід готової продукції, є розпилювальне сушіння.Математичне моделювання процесу розпилювального сушіння є перевіреним і широко застосовуваним методом для розрахунку повітряних потоків у розпилювальних сушильних установках, дослідження кінетики сушіння знежиреного молока, оцінки утворення відкладень на внутрішніх стінках, розробки нових підходів до моделювання, спрямованих також для підтримки оцінки інноваційних технологій.Актуальність дослідження зумовлена значним попитом на сухе молоко серед споживачів.Метою даного дослідження є математичний аналіз взаємодії частинок продукту з теплоносієм у зоні факелу розпилу, де відбувається перетин потоків розпиленої сировини і гарячого теплоносія.Результати проведених досліджень показали, що в сушильних камерах розпилювальних установок потік гарячого повітря, що виходить з повітророзподільника, зберігає свою форму на всьому своєму шляху аж до його зіткнення з внутрішньою поверхнею камери.Вплив потоку розпиленого продукту на параметри та конфігурацію струменя сушильного агента мінімальний і не перевищує 4%.При числах Re 10 5 …1,1·10 5 і еквівалентному розмірі вихідного перерізу розподільника повітря близько 0,13 м довжина вихідного струменя до його розпаду становить близько 6 м, що відповідає габаритам існуючих сушильних камер.В момент зіткнення струменя з внутрішньою поверхнею камери, товщина його складе близько 2 м.Враховуючи, що в аналізованому струмені гарячого повітря відбувається висушування основної маси розпиленого продукту, а параметри самого струменя відомі, отримані дані дозволяють проводити вже на стадії проектування раціональний вибір співвідношень габаритних розмірів сушильних камер і розподільника повітря, а також кутів нахилу направляючих лопаток.
Author: Bohdan Tykhtylo
Language: English
Subfield: Ocean Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4411601164