شبیه سازی CFD و بررسی اثر زاویه بافل در فرآیند خشک کردن پنل های گچی

به دلایل گوناگون از جمله ساختار نامناسب خشک کن­ های تونلی، خشک شدن یکنواخت در پنل ها اتفاق نمی افتد و نیاز به اصلاح ساختار جریان در این خشک کن ها وجود دارد. بافل ها از جمله تجهیزاتی هستند که با اضافه شدن به ساختار خشک کن، به بهبود فرآیند خشک کردن کمک می کنند. هدف از این پژوهش، تلاشی برای شناسایی یک طرح مفهومی در جهت بهبود جریان هوا برای خشک شدن یکنواخت­ تر پنل های گچی است. تاثیر زاویه قرارگیری بافل و تغییر در هندسه خشک کن بر کاهش فشار، توزیع جریان و توزیع دما به همراه میزان رطوبت جسم در سطح پنل­ ها در محفظه هوای گرم خشک ­کن، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از بافل هایی به شکل مستطیل و با زاویه های گوناگون برای کمک به یکنواختی جریان استفاده شد. مدل realizable k-ε برای شبیه سازی جریان آشفته همراه با مدل سازی تعداد کم رینولدز (LRNM) و تابع دیواره برای منطقه لایه مرزی مورد استفاده قرار گرفت. زاویه بیشتر (۹۰ درجه) باعث افزایش سرعت، اختلاط و یکنواخت تر شدن جریان هوای روی صفحه ­های پنل نسبت به حالتی که دارای بافل با زاویه کمتر (۳۰ درجه) است، می شود. زاویه ی بیشتر بافل همچنین باعث افزایش مقدار فشار (۱۷۹ درصد)، میانگین سرعت (۱۵۰ درصد)، انرژی جنبشی تلاطم (۱۱.۵ درصد) نسبت به حالت بافل با زاویه کمتر در جریان شد. بافل با زاویه کمتر نیز در این طراحی باعث شد مقادیر رطوبت و رطوبت نسبی در سطح (برای بافل با زاویه ۹۰ درجه در طول پنل ۳.۷۹۵۲ درصد و برای بافل با زاویه ۳۰ درجه مقدار ۳.۷۸۲۸ درصد) به میزان بیشتری کاهش یابد، ولی یکنواختی ایجاد شده در رطوبت این طراحی نسبت به زاویه ۹۰ درجه کمتر بود. این مطالعه منجر به ایجاد دانشی در مورد تاثیر بافل بر پارامترهای گوناگون جریان هوا در جهت بهبود محتوای یکنواخت رطوبت محصول می شود که می تواند در طراحی های آینده به بهینه تر شدن طراحی خشک ها بیانجامد.

کلیدواژه ها:

بافل ، پنل گچی ، شبیه سازی CFD ، میزان خشک شدن ، خشک کن تونلی