随着散叶烟框装烟方式在密集烘烤过程中的应用,一方面进一步增加了烤房的装烟量;另一方面也带来了一系列的问题,比如烤房装烟室内部的温度和风速等环境因素分布不均匀,导致同一房烟叶烤后品质相差较大,影响售卖均价和评吸质量等。针对这一问题,经过思考,认为可以从优化烤房装烟室结构出发来使其内部烘烤环境因素的分布达到一定的均匀性,从而使上述问题得到有效地解决。为此,本文开展了以下研究工作:对空载状态下原型烤房装烟室内部的流场进行仿真分析,得知其风速和温度分布呈现出极大的不均匀性。经过进一步的分析,提出了通过优化装烟室的结构参数来调整风速和温度分布的均匀性。优化的结构主要有三个:热风进风口的尺寸、地面坡度和散风板的类型。通过设计一个三因素三水平的正交仿真实验,找到了使风速能均匀分布的最合理的组合,即采用1.5m×0.35m的热风进风口、4.3%的地面坡度和b3类型的散风板。以空载最优结构为前提,建立了烤房装烟室满载状态下的多孔介质仿真模型,并通过实验测得了烟叶多孔介质仿真过程中所需的孔隙率、粘性阻力系数和惯性阻力系数、有效热传导率等参数,上下层和中间层分别为0.8和0.82、4.25×107和3.96×107、703.75和690.58、)/(0276.0 kmw?和)/(02714.0 kmw?。从烟叶多孔介质仿真结果上看,叶间风速能达到0.9m/s、烤房的温度差不超过1℃。在贵州省安龙县搭建了结构优化后的新型烤房,并借用当地所用原型烤房进行烘烤对比试验。在实验过程中采集了烘烤期间烤房装烟室内的16个固定点的风速值和温度值,并分别对其做了标准差处理,在这两方面均有新型烤房的标准差小于原型烤房,也就是说在烘烤环境分布均匀性上新型烤房都优于原型烤房。另外,烘烤结果也从两个方面对二者进行了对比:(1)能源消耗方面——新型烤房烘烤能耗成本比原型低0.42元/kg;(2)烤后烟叶品质方面——新型烤房的烤后烟叶品质优于原型密集烤房所烘烤出的烟叶。数据分析同时显示,用新型烤房烘烤出烟叶的售卖均价比原型烤房高出0.3元/kg。因此,该研究具有较好的推广应用价值。