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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王信文
研究生(外文):WANG, HSIN-WEN
論文名稱:優格發酵室氣流模擬分析與實例研究
論文名稱(外文):Airflow Simulation and Case Study of Yogurt Fermentation Room
指導教授:柯明村
指導教授(外文):KE, MING-TSUN
口試委員:柯明村葉家宏賴進昌
口試委員(外文):KE, MING-TSUNYEH, CHIA-HUNGLAI, CHIN-CHANG
口試日期:2022-06-10
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2022
畢業學年度:110
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:優格發酵室計算流體力學ANSYS FLUENT產線優化
外文關鍵詞:Yogurt Fermentation RoomComputational Fluid DynamicsANSYS FLUENTProduction line optimization simulation
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本論文以北部某食品廠擴大產線及產品良率優化改善案例為標的,因舊優格產線暖房氣流分布不均及溫度控制不佳,本研究以計算流體力學軟體ANSYS FLUENT對新產線暖房需求做(Computational Fluid Dynamics, CFD)模擬優化來確保工程進行與實際量測值在誤差範圍內,且達到提升產線良率目的。本研究先現場進行資料數據蒐集,將資料3D模型以Spaceclaim繪製,完成建物模型後,而後將邊界設定條件參數匯入FLUENT軟體中。以產品棧板及風口不同放置方式進行模擬分析,並對應室內空間溫度到達時間及產品棧板點位風速溫度分佈參數作互相比較,配合現場量測驗證蒐集之數據,驗證本性能模擬分析之準確性,而現場量測在出回風管溫度量測搭配PT-100感溫棒及出回風口使用熱線式風速計量測風速與溫度,產品棧板上下層則放置記錄式溫度計之使用操作,利用現場風口角度及棧板放置比較調整之相關數據進行驗證,本研究測試數據及模擬結果比對後案例二棧板交錯擺放減少旁路氣流影響增加暖房氣流與優格產品接觸面積優格整批產品pH值皆能符合品管人員驗收標準為本研究較佳之設計,藉由本研究模擬分析,能對產線優化提供重要之參考。
This paper takes the case of increasing production capacity line and product yield optimization and improvement of a food factory in the north as the target. Due to the uneven distribution of airflow and poor temperature control in the heating room of the old Yogurt production line, this study uses the computational fluid dynamics (Computational Fluid Dynamics, CFD) software ANSYS FLUENT to evaluate the new production line.simulation optimization is performed to ensure that the engineering progress and the actual measurement values are within the error range, and the purpose of improving the yield of the production line is achieved. In this study, the data was collected on the spot, and the 3D model of the data was drawn with Spaceclaim. After the building model was completed, the boundary setting condition parameters were imported into the FLUENT software. The simulation analysis is carried out with the different placement methods of the product pallet and the air outlet, and the corresponding indoor space temperature arrival time and the wind speed and temperature distribution parameters of the product pallet point are compared with each other, and the collected data is verified with the on-site measurement to verify the accuracy of the performance simulation analysis. For on-site measurement, the temperature measurement of the outlet and return air duct is used with PT-100 temperature sensing rod and the outlet and return air to measure the wind speed and temperature using a hot-wire anemometer, and a recording thermometer is placed on the upper and lower layers of the product pallet. The comparison and adjustment of the on-site tuyere angle and pallet placement are used for verification. The test data and simulation results of this study are compared. The influence of road air flow increases the contact area between the air flow in the heating room and the yogurt product. The pH value of the entire batch of yogurt products can meet the acceptance standards of quality control personnel. This is a better design for this study. The simulation analysis of this study can provide an important reference for production line optimization.
摘 要 I
ABSTRACT II
誌 謝 IV
目 錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 1
1.3研究目的與方法 3
第二章 優格發酵室空調系統設計 4
2.1 優格發酵室空間規劃 4
2.2 優格發酵室理論分析 6
2.2.1優格產品特性需求 6
2.2.2板式熱交換器選用分析 7
2.3.3空氣側理論分析 10
2.3優格發酵室暖房設備規格及架構 11
第三章 優格發酵室數值模擬理論與方法 15
3.1 CFD模擬軟體 15
3.2 優格發酵室CFD 系統描述 16
3.2.1暖庫模型建置 16
3.2.2設定條件 17
3.2.3網格配置 17
3.2.4模擬結果 18
第四章 優格發酵室空調系統之現場量測 30
4.1 系統描述 30
4.2 優格發酵室量測方法 31
4.3 實驗量測設備介紹 34
4.3.1 風罩式風量計 34
4.3.2 多功能熱線式風速計 35
4.3.3 記錄式溫濕度計 36
4.3.4 葉片式風速計 37
4.3.5 紅外線溫度計 38
4.3.6 微電腦TAB測量儀 39
4.4 系統測試平衡調整 40
4.4.1風量平衡數據分析 40
4.4.2水量平衡數據分析 42
第五章 實驗結果與討論 43
5.1 CFD數值模擬分析結果 43
5.2 實驗量測分析結果 49
5.3 CFD氣流模擬分析與實驗量測比較 54
第六章 結論與建議 60
6.1 結論 60
6.2 建議 61
參考文獻 62
符號說明 65

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