مدل سازی عددی دستگاه تولید پودر میکرونیزه مواد آلی و پیشبینی رفتار قطره های مذاب در درون آن

استفاده از دستگاه تولید پودر میکرونیزه افشانه ای در فشار اتمسفری یک روش نوین برای پودری شکل کردن مواد مذاب حساس به گرما است. ماده مذاب ورودی می تواند به صورت خالص، با ذره های معلق پراکنده شده در آن و یا با مواد دیگر حل شده استفاده شود. در این پژوهش استیاریک اسید به عنوان ماده آلی مذاب برای تولید پودر مورد استفاده قرار گرفت و محاسبه ها برای طراحی دستگاه با ظرفیت تاkg/h 500 و برای تولید پودرهای با قطر تاµm 300 انجام شد. به منظور درک هرچه بهتر از انتقال گرما و مومنتم در درون محفظه و همچنین چگونگی انجماد و پودری شدن ذره ها در درون محفظه مدل سازی فرایند انجماد و سردسازی قطره های مذاب استیاریک اسید انجام شد. بدین منظور با ترکیب و حل هم زمان معادله های حرکت و انتقال گرما، پروفیل دما و سرعت برای انجماد کامل در محفظه محاسبه شد. بر اساس نتیجه های مدل سازی، دمای هوای خنک کننده ورودی تاثیر فراوانی بر قطر محفظه دارد و تغییر دمای آن از 5 تا 30 درجه سلسیوس  در شدت جریان های گوناگون خوراک به طور متوسط قطر مورد نیاز محفظه را تا دو برابر افزایش می دهد. هم چنین دمای جداره محفظه از دیگر پارامترهای مهم است و  استفاده از سامانه خنک کننده برای آن، تاثیر بسیار ی بر زمان خشک شدن پودرها و ارتفاع مورد نیاز دستگاه دارد.