喷雾干燥在生物质资源加工利用中的机理研究
1.1 .研究雾化器的性能和雾化机理
雾化器是将液体雾化成细小液滴的核心设备，其性能直接影响产品质量和技术经济指标。生产中经常出现大颗粒干燥不彻底，小颗粒干燥过度的现象。因此，雾化器满足了生产工艺的要求，既保证了料液的分散，又将粒度变化控制在一个很小的Z极限。穆等[22]从理论上推导了喷雾干燥技术中雾化器流量与雾化角的各自关系式，并基于气动干扰理论推导了雾化液滴平均直径的理论公式，找出了它们之间的内在联系，并用相关实验数据进行了验证。郝文生等人[23]对离心雾化的原因做了详细的分析， 得到了三种液滴形成形式:直接分裂成液滴、丝状分裂成液滴和膜状分裂成液滴。于子云[24]对二流体外混、二流体内混、三流体内外混等四种不同喷嘴几何形状、料液物性和操作条件下的气流喷嘴的雾化实验进行了对比分析，指出了各种喷嘴的适用场合。比如双流体内混式喷嘴，能耗Z低，是一种适用于雾化大多数低粘度、有水、物理性质接近水的物料的喷嘴；三流体内混式喷嘴的能耗高于二流体内混式喷嘴，适用于高粘度物料。
1.2喷雾干燥中气流和颗粒的运动和相对运动
喷雾干燥系统是一个多输入多输出的复杂系统，耗时长，损耗大，测试成本高。随着计算机技术的发展，模拟复杂的喷雾干燥过程成为可能。Langrish等人[25]结合喷雾干燥的特点，建立了模拟喷雾干燥室内食品气粒两相湍流的模型。摘要:利用计算流体力学模拟了干燥机内食品干燥过程中气固两相流的运动，研究了食品喷雾干燥过程中颗粒沉积的原因。 获得了降低壁面沉积率的合适条件:Z大喷锥60b和Z大旋流入口62b。黄等人[26]使用计算流体动力学比较了离心雾化器和压力管雾化器中麦芽糊精的喷雾干燥性能。模拟结果表明，两种雾化器产生不同的粒径分布和雾化模式，得到的颗粒轨迹表现出不同的温度、流量和干燥特性，为喷雾干燥室内各种生物质物料喷雾干燥的可行性研究提供了素材。虽然CFD已经得到了广泛的应用，但是CFD的模型验证需要更多的实验数据，而在生物质资源的加工利用中，喷雾干燥环境下很难获得良好的实验数据，因此CFD技术在生物质物料喷雾干燥中的应用有待进一步完善。