单涡旋式水流清洗机流场特性分析

对具有U型清洗槽的单涡旋式果蔬水流清洗机,涡旋式水流清洗强化特性进行数值研究,探讨U型清洗槽内横纵孔淹没水射流形成单涡旋水流清洗动力的规律,及涡旋流对清洗湍流强化作用。通过对不同的横纵孔射流流量比下清洗槽内三维流动的数值进行模拟,计算结果表明:横纵射流流量决定了单涡旋形成的三维分布和强度;纵向射流的水平位置,影响横纵射流的相互作用强度,射流位置距离近相互作用强,形成涡旋流动显著,促进对单涡旋向出口下游的迁移;涡旋流形成区具有较高的湍流强度,表明具有显著清洗强化作用。

整叶类蔬菜清洗机设计与试验

针对整叶类蔬菜清洗过程中整叶、低损伤、有序的要求,设计了以气浴和水流为清洗动力的整叶类蔬菜清洗机。确定了清洗工艺流程,进行了清洗机整体结构设计,针对菜叶遇水粘附、上浮等清洗难点,模拟人工清洗过程,设计料筐周期性上下振动方式清洗。对清洗机清洗槽和过滤装置、气泡发生装置、水流喷射装置等关键部件进行设计,实现设备自动化运转。针对喷气管路进行流体动力学模拟仿真,对不同气流流速下的气相分布情况进行研究,确定气流流速范围为2~8 m/s,用以指导风泵的选型。选定气流流速6 m/s作为参数,对不同喷气孔径、喷气孔间距的管路进行模拟仿真,以气相分布均匀程度作为评价指标,得出最优管路参数为喷气孔径8 mm、喷气孔间距50 mm。以整棵菠菜为清洗物料,选定清洗量、清洗时间、气浴强度作为因素,各选定三水平,同时设定空白列,进行四因素三水平正交试验。清洗试验以破损率和洗净率作为评价指标,按照破损率和洗净率各占0. 5的权重进行正交试验分析和方差分析。清洗试验结果表明,清洗量、清洗时间、气浴强度对菠菜洗净率、破损率影响显著,最佳菠菜清洗参数清洗量为4 kg、清洗时间为120 s、气浴强度为5 m/s。

一种果蔬清洗机数值和实验研究

设计了具有U型清洗槽的单涡旋式水流果蔬清洗机,对其清洗特性进行数值研究和局部实验验证,探讨U型清洗槽内横纵孔淹没水射流形成单涡旋水流清洗动力的规律,及涡旋流动对清洗湍流的强化作用;考察不同的横纵孔射流流量比和纵向射流孔位置下清洗槽内三维流动特性,结果表明:横纵射流流量比为2,纵向射流孔水平位置在左侧时清洗槽内单涡旋的三维分布以及横纵射流的相互作用强度较好,涡旋流动显著,可促使单涡旋向出口下游迁移,实验验证与数值模拟结果一致。