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                                              高壓均質機均質理論的分析探討

                                              前 言
                                               
                                              食品加工中經常需要對流體食品進行均質處理,均質被視為食品加工工藝中的重要環節。均質機是食品加工中的**設備, 均質效果的好壞直接影響到產品質量。目前**內對均質機的研究局限于實驗研究,僅對某種結構均質閥的均質效果進行驗證與分析,或是選擇結構參數。實驗研究的局限性使這種分析不夠全面。高壓均質機是目前食品加工中廣泛使用的一種均質機。作者結合近期**外對高壓均質機的理論研究工作 ,應用半經驗半理論的方法 ,分析探討了高壓均質機的均質理論。
                                               
                                              1 高壓均質機的結構及工作原理
                                               
                                              高壓均質機由高壓泵和均質閥兩部分組成,高壓泵通常采用三柱塞往復泵, 其結構與一般柱塞泵相同。均質閥安裝在柱塞泵的排出管路上, 一般由閥芯和閥座構成,閥芯和閥座的結構形式對均質效果、能耗以及閥的磨損影響極大。**外對均質閥的結構進行了大量研究 , 設計出許多不同結構的均質閥 ,研究主要圍繞如何提高均質效果以及提高閥的使用壽命。圖 1 ~ 4 為 4 種不同結構的均質閥。
                                              目前有關均質機的均質作用機理, 主要有 3 種理論:剪切理論、撞擊理論和空穴理論。這 3 種作用機理可同時存在于某種結構的均質閥中,但也可通過閥的結構設計使其中的某一機理起主要作用。雖然空穴的產生可起到均質的作用, 但空穴也能引起汽蝕, 從而產生振動 ,使閥體發出較大的噪音, 而汽蝕現象是均質閥磨損的主要原因。因此現代均質閥的結構設計主要依據剪切和撞擊兩種理論, 盡量抑制和減少空穴, 從而使所設計的閥體結構能產生足夠的液體剪切作用和撞擊作用。
                                               
                                              2 流體在均質閥處的流動特性
                                               
                                              2 .1  均質閥的流體計算力學模型
                                               
                                              均質閥雖僅有閥芯和閥座兩個主要部件 ,但其結構形式變化多樣 ,且現今對閥的結構設計趨向復雜化。為便于應用流體力學進行理論分析與計算,將均質閥閥口處簡化為具有等效流道的流體力學模型?,F以圖 5(a) 斜座閥為例進行分析。



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