安全洁净的油炸设备是保证食品加工企业和公众食品安全的有力武器,也决定了油炸食品的安全程度。传统的油炸设备在炸制过程中直接将物料置于网篮放入油中炸,炸好后连篮筐一起取出。这种油炸方式产生的油渣会积存在锅底被反复的油炸,使得油炸油的粘度升高颜色变成黑褐色,加速油炸油的变质,不仅降低了油炸油的使用次数,还严重影响消费者的身体健康。油水混合油炸设备使油渣与油炸油分离,降低了油渣在油炸油中焦化、碳化现象的发生,减少了致癌物质的生成,实现油炸油的长时保鲜,在一定程度上缓解了传统纯油油炸油质容易衰败以及危害人体健康、影响环境等问题。但是目前由于缺乏对油水混合油炸机油炸槽内流体传热的研究,使得油加热过程和油炸过程中油、水温度分布以及热量传递的情况不得而知,致使油水混合油炸机的优化设计缺乏可靠的依据,造成了油水混合油炸机的能耗大等问题。因此,正确的分析油炸槽内流体的热量分布及传递情况,对科学的制造、优化油水混合油炸机具有重要的意义。针对于缺乏对油炸槽内流体传热的研究,借助于FLUENT软件模拟了油炸机的油加热过程,分析在油加热过程中油、水的温度分布状态,然后根据得到的结果对油炸机的各个因素进行优化或重新设计,以达到节能、环保等目的。主要研究内容如下:1、参照YZL-60型油水混合油炸机的结构构建了模拟所需的油炸槽结构模型。应用湍流模型,在FLUENT平台上计算了油炸槽的油加热过程,并且对模拟计算的结果进行了实验验证,结果对比显示油炸层三个关键点的最大温差不超过5℃,过渡层三个关键点的最大温差不超过4℃,油水分界面三个关键点的最大温差不超过3 ℃,验证了油炸槽加热过程的模拟计算的可靠性。2、基于FLUENT探讨了油炸槽模型中各种因素(油水混合比例、散热管、加热管)对油、水温度分布以及热量传递的影响,分析结果如下:(1)油水分界面是油水混合比例的表现,分界面越高表示冷却水所占的比例越大。通过模拟计算得知分界面距槽底D=120mm时,加热时间最短,能够达到节约能耗的目的。(2)散热管有两个因素可以改变油炸槽温度场的温度分布,分别是散热管直径的大小和散热管的布置方式。模拟结果显示当散热管的直径为40mm、散热管的列数为7列时,散热管的散热效果最好。(3)加热功率P由最初增加至4kw时加热时间及所消耗的电能急剧下降,而当加热功率P>4kw时加热时间虽然仍会缓慢的减少,但是所消耗的电能则不再有太大的变化,而是一直维持在14100kj左右。(4)在加热功率保持不变的情况下,改成半圆形截面的加热管后加热时间减少了 2min,节约的电能可以供两个25w的日光灯连续工作8h。同时也降低了向加热管下层流体传递的热量,提高了加热管的热利用效率,减少了油炸过程散热装置的工作负荷。3、基于FLUENT对油水混合油炸机油加热阶段模拟的可靠性,以油炸物料鸡胴体为研究对象,利用FLUENT软件对YZL-60型油水混合油炸机进行了优化设计。