脱毛机运转过程中禽流感病毒的释放特性研究
发布时间：2020-08-22 04:43
【摘要】：高致病性禽流感病毒对人类的生命安全产生着极大的威胁。为了能摆脱禽流感病毒对人类的困扰,不仅要研究禽流感病毒的病理,也要对禽流感病毒的传播进行控制。禽流感病毒扩散的环节众多,包括水质传播、空气传播以及食物传播,控制禽流感在空气中传播对减少疾病的扩散起着至关重要的作用。流行病学调查表明:感染禽流感的大部分病例有活禽市场暴露史或活禽接触史。活禽市场是禽流感病毒的主要来源,在使用脱毛机对带病活禽进行人工脱毛的过程中禽流感病毒颗粒会被大量释放出来,进而向空气中扩散传播。而在以往文献中,对于脱毛机运转过程的气体流动以及颗粒物的释放机理的研究较少。本文采用数值模拟方法,对传统禽类脱毛机运转过程的气流组织和颗粒物释放扩散特性进行了研究;分析了传统传统脱毛机分别在120 rpm和185 rpm两种转速工况下,5种不同粒径大小的颗粒物从脱毛机中的释放扩散规律。研究表明:在转盘附近出现两个紊流涡旋区域,在桶外出现两个回流区域,流场中气流进行顺时针流动,气流组织在圆周方向上也具有良好的对称分布特性。传统脱毛机运转时,20 s内,转速越大,颗粒物向桶外扩散的开始时间越早;粒径越大,颗粒物附着颗粒数越多;转速越高,桶内悬浮颗粒数越少;两种转速工况下,对于大于10 μm的颗粒物而言,颗粒物粒径越大,逃逸率越低;两种转速工况下,对于小于50 μm的颗粒物而言,转速越高,逃逸率越高。本文还对传统禽类脱毛机进行加盖优化设计,对其运转过程气流组织以及颗粒物释放扩散进行了研究;分析了加盖脱毛机分别在120 rpm和185 rpm两种转速工况下,5种不同粒径大小的颗粒物从脱毛机中的释放扩散规律。研究表明:加盖处理后,脱毛机上口气流组织明显改变,一部分气流从上口往外流时被盖子阻挡,使得气流经过盖子时垂直方向速度急剧变小,而呈现出的水平方向上速度较大,气流流出盖子后,与垂直进入筒内的气流发生冲击,在盖子附近形成回流区。颗粒物从上口扩散至桶外的方式由沿轴向向外扩散变为以水平方向上较大的速度向四周扩散;加盖脱毛机运转时,20 s内,加盖脱毛机延长了颗粒向桶外扩散的开始时间;对于大于10 μm的颗粒物而言,颗粒物粒径越大,逃逸率越低;当转速从120 rpm增加至185 rpm时,对于粒径小于50 μm颗粒物而言,加盖脱毛机的转速增加,逃逸率增加。研究结果可为脱毛机的设计以及禽流感预防控制提供参考。
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R511.7;TS251.3
【图文】：
．４本文主要研究内容逡逑基于计算流体力学的成熟技术与现如今对脱毛机运行中气流的实验成果，本文毛机中的流场及颗粒物扩散进行数值模拟，并进行理论分析。研宄的具体内容包１、对脱毛机数值模拟所需的ＲＮＧｋ－ｓ模型进行验证试验，根据模拟结果以的实验结果的比较，得出ＲＮＧ／Ｃ－Ｓ模型能够有效预测湍流模型的结论，ＮＧ／ｃ－ｓ模型的可行性。逡逑２、对脱毛机运用的模型进行系统地介绍，对网格划分及数值计算中相关问了详细地说明，对脱毛机进行气流组织模拟以及颗粒物扩散模拟。逡逑３、分析脱毛机转速分别为１２０邋ｒｐｍ和１８５邋ｒｐｍ两种工况下，颗粒物粒径在５邋（ｉ０邋（ｉｍ、２０邋｜ｉｍ、５０邋｜ｉｍ以及１００邋ｐｍ时的扩散规律，并通过对比分析，得到两种转各自的特点。逡逑４、对脱毛机进行加盖处理，利用Ｆｌｕｅｎｔ对加盖脱毛机进行气流组织模拟以物扩散模拟，分析脱毛机加盖后运转过程中对颗粒物的拦截率；对比分析脱毛盖和传统形式下对颗粒物的扩散机理，即脱毛机加盖处理后能有效降低颗粒物过程中的逃逸率。逦逦逡逑ｆ无盖脱毛机分别在邋＾逦＾加盖脱毛机分别在邋Ｎ逡逑？丨２０ｉｎＶ１８５ｒｍ，逡逑
（ａ）小方块部分尺寸逦（ｂ）小方块整体尺寸逡逑图２．１小方块几何尺寸示意图逡逑２．２．１建立密度盒逡逑密度盒是允许用户创建或操纵网格体密度，能够指定多面体（或２Ｄ中多边形）区逡逑域的最大网格单元尺寸的功能选项。如果它们重叠或交叉，小尺寸网格将取代较大的逡逑网格尺寸。密度体不一定要完全包含在计算域内，它可以是部分与几何体相交或者是逡逑部分包含于计算域内。逡逑合理建立密度盒有助于进行网格局部加密，改善流体模拟计算情况。为了更好的逡逑模拟气流组织运动，本次验证对方块表面的网格进行了一定程度的加密。运用此密度逡逑盒功能在小方块所在区域及其上方区域进行一定程度的加密，在需要进行分析的小方逡逑块周围建立一个长ｘ宽ｘ高为１．0邋ｍＸ0．５邋ｍｘ0．５邋ｍ的密度盒，如图２．２虚线长方体所示。逡逑S缅义贤迹玻残》娇槊芏群惺疽馔煎义
本文编号：2800276
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R511.7;TS251.3
【图文】：
．４本文主要研究内容逡逑基于计算流体力学的成熟技术与现如今对脱毛机运行中气流的实验成果，本文毛机中的流场及颗粒物扩散进行数值模拟，并进行理论分析。研宄的具体内容包１、对脱毛机数值模拟所需的ＲＮＧｋ－ｓ模型进行验证试验，根据模拟结果以的实验结果的比较，得出ＲＮＧ／Ｃ－Ｓ模型能够有效预测湍流模型的结论，ＮＧ／ｃ－ｓ模型的可行性。逡逑２、对脱毛机运用的模型进行系统地介绍，对网格划分及数值计算中相关问了详细地说明，对脱毛机进行气流组织模拟以及颗粒物扩散模拟。逡逑３、分析脱毛机转速分别为１２０邋ｒｐｍ和１８５邋ｒｐｍ两种工况下，颗粒物粒径在５邋（ｉ０邋（ｉｍ、２０邋｜ｉｍ、５０邋｜ｉｍ以及１００邋ｐｍ时的扩散规律，并通过对比分析，得到两种转各自的特点。逡逑４、对脱毛机进行加盖处理，利用Ｆｌｕｅｎｔ对加盖脱毛机进行气流组织模拟以物扩散模拟，分析脱毛机加盖后运转过程中对颗粒物的拦截率；对比分析脱毛盖和传统形式下对颗粒物的扩散机理，即脱毛机加盖处理后能有效降低颗粒物过程中的逃逸率。逦逦逡逑ｆ无盖脱毛机分别在邋＾逦＾加盖脱毛机分别在邋Ｎ逡逑？丨２０ｉｎＶ１８５ｒｍ，逡逑
（ａ）小方块部分尺寸逦（ｂ）小方块整体尺寸逡逑图２．１小方块几何尺寸示意图逡逑２．２．１建立密度盒逡逑密度盒是允许用户创建或操纵网格体密度，能够指定多面体（或２Ｄ中多边形）区逡逑域的最大网格单元尺寸的功能选项。如果它们重叠或交叉，小尺寸网格将取代较大的逡逑网格尺寸。密度体不一定要完全包含在计算域内，它可以是部分与几何体相交或者是逡逑部分包含于计算域内。逡逑合理建立密度盒有助于进行网格局部加密，改善流体模拟计算情况。为了更好的逡逑模拟气流组织运动，本次验证对方块表面的网格进行了一定程度的加密。运用此密度逡逑盒功能在小方块所在区域及其上方区域进行一定程度的加密，在需要进行分析的小方逡逑块周围建立一个长ｘ宽ｘ高为１．0邋ｍＸ0．５邋ｍｘ0．５邋ｍ的密度盒，如图２．２虚线长方体所示。逡逑S缅义贤迹玻残》娇槊芏群惺疽馔煎义
本文编号：2800276
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