Kaplama Fırınının Hava Bıçağı Yapısına İlişkin Simülasyon ve Teorik Araştırma

Kaplama Fırınının Hava Bıçağı Yapısına İlişkin Simülasyon ve Teorik Araştırma

Hava bıçağı, kurutma kutusunun temel tasarım bağlantısı ve yürütme elemanıdır. Yapı tipi, kurutma kutusu içindeki hava akış alanının dağılımını ve direk parçası bulamaç tabakasının kurutma etkisini doğrudan etkiler. Kurutma kutusundaki hava akışını düzenlemede ve hava akışının işlevini ve makul yapı tipini ayarlamada rol oynar, hava akışının girdabını önleyebilir, böylece hava akışı kutup parçasının yüzeyine yavaş ve eşit bir şekilde üflenebilir. Aynı zamanda hava bıçağı bir direnç elemanıdır ve hava bıçağının direnci büyüktür, bu da tüm kurutma kutusunun direncini artıracak ve böylece kurutma sisteminin enerji kaybını artıracaktır. Ek olarak, hava bölmesinden akan sıcak hava akışını eşit olarak dağıtmada rol oynayan hava bıçağının içine delikli bir ekran takılabilir.

Yukarıdaki şekil, bu yazıda verilen 4 tip hava bıçağının yapısını göstermektedir. (a)'daki tip I hava bıçağında, ters üçgen bölümün boşluğu ayarlandıktan sonra hava akışı alt tüyer yarığından dışarı üflenir; (b)'deki tip II hava bıçağında, hava akışı dikdörtgen enine kesitin boşluğunda ayarlanır ve tabanın iki tarafı hava memesinin yarıklarına eğik olarak üflenir; (c)'deki tip III hava bıçağı, tip II hava bıçağı temelinde bir iç boşluk bölme plakası oluşturur ve hava akışı, bölme plakasının drenajı altında tabanın iki yanından geçer. Eğik hava memesinin yarığından üfleyin; (d)'deki tip IV hava bıçağı için, tip III hava bıçağı temelinde, hava bıçağı kabuğunun şekli değiştirilir ve dışa doğru dışbükey içe doğru içbükey olarak değiştirilir.Bu tip hava bıçağı, hava memesi yarığının çıkışında yüksek hızlı sıcak hava akışının oluşturulduğu ve daha sonra direk parçasının yüzeyinin darbelendirilip kurutulduğu ve hava konvektif ısı transferinin gerçekleştirildiği bir işlemdir. ve bulamaç tabakasının çözücü molekülleri taşınır.

Şekilde gösterildiği gibi H, kurutma kutusunun kurutma alanının yüksekliği, d hava bıçağı yarığının genişliği ve darbe jetinin merkez çizgisi darbe duvarı ile belirli bir açı oluşturur. Çarpma jeti, serbest jet bölgesi, çarpma bölgesi ve duvar jet bölgesi olarak ayrılabilir.

Serbest jet bölgesi: Serbest jet bölgesinin özelliği, bu bölgedeki herhangi bir konumdaki sıcak havanın hızının tüyerdeki hava akışının hızı ile aynı olması ve hava akışının orijinal darbe potansiyel enerjisini değiştirmeden tutmasıdır. Enjekte edilen termikler başlangıçta çevredeki sabit sıvı ile momentum değiştirdiğinden, serbest jet devam ettikçe enjeksiyonun alan genişliği artar.

Darbe bölgesi: Serbest jet sona erdikten sonra, sıcak havanın akış hızı da başlangıçta tek tip bir dağılımdan kademeli bir düşüşe doğru buna göre değişecektir. Bu işlem sırasında jet bölgesinin yanal genişliği genişlemeye devam ederek bir çarpma bölgesi oluşturur. Darbe bölgesinde, darbe duvarının üzerindeki sınır tabakasının kalınlığının hemen hemen aynı olduğu görülebilir.

Duvar jet alanı: Hava akımı çarpma duvarına ulaştıktan sonra hava akımının yönü belirli bir açıda dönerek duvar jet alanına girer. Bu alandaki hava akımı duvar yüzeyine yakın akar ve akış ilerledikçe hız değeri düşer.

Sıcak hava akışı izleme diyagramlarının karşılaştırmalı analizi

Düzensiz sıcak hava, hava girişinden hava bıçağına girer, delikli ağ plakasının düzgün akışından ve dağıtım plakasının dağılımından geçer ve sıcak hava, hava bıçağının hava ağzına eşit şekilde akar. Sıcak hava kutup parçasına ulaştığında, akış yönünü değiştirmek aşağıdaki şekilde gösterilen sonucu verir. Kutup parçasına üflenen sıcak havanın tekdüzeliği esas olarak iki parça tarafından kontrol edilir, biri sıcak havanın hava bıçağına eşit şekilde girmesini sağlamak için tekdüze akış ağıdır ve diğeri hava bıçağının tekrar sıcak havaya olan memesini oluşturur.

Dört tip test kutusu izleme diyagramı, farklı tipte hava bıçakları nedeniyle farklıdır.

I tipi hava bıçağı test kutusundaki sıcak hava akış izlerinin dağılımı nispeten düzenlidir. Kutup parçasının yüzeyinde, sıcak hava ortadan iki uca ve üst boşluğa doğru akar ve temel olarak kutup parçasının yüzeyini kaplar;

Tip II hava bıçağı test kutusundaki sıcak hava akış izlerinin dağılımı nispeten dağınıktır. Kutup parçasının yüzeyinde, sıcak hava parçacıklarının çoğu, kutup parçasının iki ucundan yalnızca üst boşluğa akar ve kapsama alanı küçüktür;

Tip III hava bıçağı test kutusundaki sıcak hava parçacıklarının çoğu, kutup parçası yüzeyinin ortasındaki iki taraftan (her iki uç değil) iki uca ve üst boşluğa akarak geniş bir alanı kaplar; Pozisyon, kutup parçasının ortasına, her iki ucuna ve üst boşluğuna aynı anda akar ve dağılım, temel olarak kutup parçasının yüzeyini kaplayan nispeten simetrik ve tekdüzedir.