Numerical Simulation and Optimization of Airflow Distribution Characteristics in the Air Distribution Chamber of a Needle-type Forage Dryer

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 55

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-19-10_003

تاریخ نمایه سازی: 21 مهر 1405

چکیده مقاله:

To address uneven air supply among multiple needle tubes during the drying of high-density forage bales, this study investigated the airflow characteristics and structural optimization of the upper and lower air distribution chambers of a needle-type forage dryer. A three-dimensional CFD model was established, and airflow performance was evaluated using the velocity non-uniformity coefficient M and the inlet-to-outlet total pressure drop Δp. Response surface methodology was used to optimize the key structural parameters. For the upper chamber, installation of a T-shaped baffle and optimization of the cavity height Hc, diffuser angle α, and top-plate opening area ratio Ra yielded an optimal combination of Hc = ۱۳۳.۲۹ mm, α = ۱۲.۵۱°, and Ra = ۱.۱۲, reducing M from ۱۱.۲۲۶۴% to ۳.۳۸۸۶%. For the lower chamber, a strip-perforated airflow equalizing plate with Hb = ۷۴.۸۲ mm, D = ۲۳.۷۹ mm, and W = ۲۵.۰۳ mm reduced M from ۹.۸۷۷۲% to ۱.۵۴۸۴%, with Δp of approximately ۱۳۰ Pa. Mesh-refinement and turbulence-model sensitivity analyses supported the robustness of the numerical predictions. Repeated outlet-velocity measurements yielded mean absolute relative errors of ۳.۰۹%–۴.۵۸%. Smoke visualization and grayscale analysis further indicated that the optimized structures enhanced airflow diffusion and redistribution. The results provide guidance for air distribution chamber design in needle-type forage dryers.

نویسندگان

X. T. Liu

School of Mechanical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin ۱۵۰۰۲۲, China

R. Z. Wang

School of Mechanical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin ۱۵۰۰۲۲, China

T. C. Ding

School of Mechanical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin ۱۵۰۰۲۲, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :