![pageSearch](/themes/hestia/images/page-search.webp)
15 лучших Bluetooth-наушников Avantree на 2023 год
Jul 18, 20234 лучших приложения «Компас» для Android (и почему вам следует его установить)
Aug 22, 2023Приобретение расширяет компанию Clark
Jun 05, 2023Решение растущей проблемы производства
Jun 10, 2024Анализ выбросов и добычи промышленных газов с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR)
Jul 31, 2023Исследование по оптимизации равномерности температуры в печи в режиме принудительной конвекции
![Aug 19, 2023](/themes/hestia/images/news-details-icon1.webp)
Том 13 научных докладов, Номер статьи: 12486 (2023) Цитировать эту статью
288 Доступов
Подробности о метриках
С целью изучения распределения температуры в многофункциональной печи и оптимизации конструктивных параметров печи была улучшена однородность внутренней температуры. Тестирование и численное моделирование проводились двумя способами. Распределение температурного поля в каждом слое печей измерялось в реальном времени с помощью 13-точечной распределенной термопары, а также измерялся и анализировался индекс однородности температуры печи. Температурное поле внутри печи было численно смоделировано с использованием вычислительной гидродинамики. Исследовали эффекты теплопроводности, конвекции и излучения соответственно и выяснили основной режим теплопередачи в печи. Далее посредством испытания измерения температуры проверяют точность метода численного моделирования. По результатам эксперимента и моделирования выявлена и проанализирована причина неравномерности температурного поля в исходной конструкции печи. Изменив конструкцию задней двери духовки, отрегулировав распределение объема воздуха, изменив распределение воздуховыпускного отверстия и другие меры, можно значительно улучшить однородность температурного поля внутри духовки.
Развитие новых тенденций дизайна на рынке кухонной утвари – динамичный процесс, а это значит, что производителям необходимо разрабатывать и применять более совершенные технологии. От идеи до вывода нового продукта на рынок цикл исследований и разработок становится все более актуальным. Таким образом, время, оставшееся для предварительных исследований и усовершенствования продукта, также относительно невелико. Это показывает, что способ, который требует больше времени для проверки производительности печи посредством эксперимента, в настоящее время не может адаптироваться к новому способу разработки продукции. Применение численного моделирования может помочь разработчикам ускорить процесс разработки.
С развитием народного хозяйства приготовление пищи в духовке становится все более важной тенденцией в повседневной жизни людей. Равномерность внутренней температуры духовки тесно связана с качеством выпечки. Неравномерная внутренняя температура может привести к неравномерному распределению тепла, что приведет к неудовлетворительной окраске. Кроме того, неравномерное приготовление делает пищу несъедобной. Для исследования однородности внутренней температуры печей используются два метода: экспериментальное исследование и компьютерное моделирование. Экспериментальные исследования дают преимущество прямых измерений и анализа в реальных печах, что дает надежные результаты. Между тем компьютерное моделирование является ценным инструментом одновременного моделирования различных условий. Следовательно, численное моделирование широко применяется при изучении характеристик воздушного потока и теплопередачи внутри печей.
В настоящее время проводятся исследования тепловой среды в печном оборудовании. Например, Юань Хун и др.1 использовали метод вычислительной гидродинамики для проведения численного моделирования внутреннего температурного поля печи, а также выявили и проанализировали причины неоднородности температурного поля исходной конструкции печи. Лин Хау Чао и др.2 подробно обсудили распределение внутреннего температурного поля печи и метод системы контроля температуры печи. Чжэн Цзиньлун3 изучил распределение тепла на противнях в духовке и использовал уравнение теплопроводности Фурье, чтобы объяснить, что распределение тепла на противнях разной формы различно. С помощью измерений и численного моделирования CFD Сян Линьлин и др.4 изучили состояние распределения температурного поля во внутренней полости встроенной печи и предложили улучшить однородность температуры, изменив отверстие в верхней части печи, скорость горячего вентилятора, положение нагревательной трубки, конструкция горячего вентилятора и другие методы оптимизации. Ван Цзин и др.5 показали, что, когда температура пищи поднималась выше 171 °C, конвекция становилась доминирующим методом теплопередачи, и получили оптимальную модель духовки с помощью численного моделирования. Чжан Ланьсинь и др.6 смоделировали внутреннее температурное поле модели печи в различных режимах работы посредством численного моделирования. Результаты исследований показали, что однородность внутреннего температурного поля существующей модели печи можно оптимизировать за счет улучшения конструкции печи. Гу Сиюань и др.7 смоделировали влияние различных мер по улучшению на распределение температуры во внутренней полости, создав трехмерную упрощенную модель печи, и, наконец, получили оптимальную модель печи путем интеграции различных мер. Яо Цзин и др.8 проанализировали проблему нагрева пищи в духовке с точки зрения механизма, предоставили распределение тепловой энергии нескольких типичных форм пищи во время процесса нагрева и посредством сравнения пришли к выводу, что круг является оптимальной формой сосуда. . Ли Баоцян и др.9 предложили метод управления, основанный на нечетком адаптивном ПИД-регуляторе, для регулирования температуры пирофиллитовой печи. Путем создания нечеткой модели управления три параметра ПИД были скорректированы в режиме онлайн. Тянь Сонгтао и др.10 предложили четыре улучшенные конструкции для неравномерного распределения скорости на каждом выходе из сопла в исходной модели. В результате анализа моделирования был сделан вывод, что оптимальный эффект моделирования был достигнут, когда воздухораспределительная камера была спроектирована в виде трапеции, а расположение сопел было улучшено до треугольной формы. В данной статье в качестве объекта исследования взята встраиваемая электрическая духовка определенного производителя. Согласно измеренным данным этого типа печи, разница между самым высоким и самым низким значением в разных точках измерения в камере печи может достигать 10 °C и более, что влияет на качество выпечки продуктов. Чтобы улучшить производительность электрической духовки в процессе фактического использования, в этом исследовании путем сочетания эксперимента и численного моделирования проверяется распределение температуры в полости духовки, чтобы распределение было равномерным.