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题名仿生设计方法在糖化搅拌桨设计中的应用
被引量：1
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作者
张志丰
张峻霞
张琰
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机构
天津科技大学机械工程学院
天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第15期248-254,共7页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(51405341)
天津市自然科学基金项目(15JCYBJC19300)。
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文摘
为提高啤酒糖化锅桨叶的搅拌效率,基于仿生设计方法对桨叶曲面进行优化设计。通过对搅拌过程及糖化工艺的分析,确定搅拌桨叶的设计目标,即实现低剪切力、低功率、高效均质和高效传热。创新性地选择蝼蛄挖掘足爪趾为仿生生物原型,对爪趾独特的挖扩式掘进原理进行分析,确定对介质产生较小应力同时介质的应变较大的生物元素,应用于仿生糖化锅搅拌桨叶的设计方案,通过数值模拟对设计方案进行验证。研究表明,仿生桨叶对流体产生的剪切应力较原型桨叶降低4.774%;流体流速最大值增加4.733%,功率降低12.385%,流场矢量方向得到优化,符合理想的流体特征,提高了传热效率。该文对糖化锅搅拌桨叶的仿生设计,为啤酒酿造设备部件的优化提供了参考。
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关键词
搅拌桨
糖化锅
仿生设计
数值模拟
固-液两相流
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Keywords
stirring paddle
mash tun
bionic design
numerical simulation
solid-liquid two-phase flow
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分类号
TS261.3
[轻工技术与工程—发酵工程]
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