Further development of a solar thermal chamber dryer for fish : based on a previous device

Abstract

In this final thesis, a drying chamber has been developed, on the basis of a previous prototype. A new design has been drawn in Inventor 2018 and has been tested then in Autodesk CFD 2018, to figure out air flow problems beforehand. Additional, first calculation has been done, to examine the running conditions. To improve the air flow, the drawers have been staggered in reverse order. The CFD Analysis has shown, that there were still air flow problems in the lower levels of the chamber. The air did not flow equally up but had to distribute during the up flow from the middle to the edges. This led to the creation of a vortex in the lower levels and, therefore, to a flow of the air in the wrong direction, from the backside of the chamber to its front. To prevent an unequal drying by this, changes in the design has been done. After adding a deflection plate in the ground of the device in front of the inlet and of plates to the drawers, the problems have been solved. The calculations have shown, that the drying will need 6 ℎ, while the air flow rate at the inlet is about 0,1. The next step will be to build a new prototype and to do further testing. Especially the air flow rate and the drying time has to be tested, because the calculations are based on assumptions.

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer solarbetriebenen Kammertrockenanlage für Fisch. Das neue Design wurde auf Basis eines bereits getesteten Prototyps entwickelt. Zur Verbesserung der Luftströmung wurden die Trocknungsebenen versetzt zueinander angeordnet, wodurch frische Luft jede Ebene zur selben Zeit durchströmt. Eine CFD Analyse ergab jedoch Probleme bei der Luftströmung in den unteren Ebenen. Die Luft strömte nicht einheitlich nach oben, sondern sich von der Mitte zu den Seiten verteilend. Sie war nicht einheitlich über den Querschnitt verteilt. Dadurch ergab sich das Problem, dass die Luft in den unteren Ebenen an den Seiten einströmte, wodurch sich innerhalb einer Ebene Strudel ausbildeten. Die Luft strömte also nicht wie vorgesehen von vorne nach hinten, sondern in der Mitte der Ebene von hinten nach vorne. Um eine ungleichmäßige Trocknung des Fisches hierdurch zu verhindern, wurde das Design erneut optimiert. Im unteren Teil der Anlage, im Bereich des Lufteinlasses, wurde ein Aufprallblech installiert, welches für eine frühere Verteilung der Luft sorgt. Darüber hinaus wird nun durch zusätzliche Bleche, die als Strombrecher fungieren, in den Schubladen das Ausbilden von Wirbeln verhindert. Durch diese Maßnahmen konnten die Probleme gelöst werden und eine gleichmäßigere Trocknung des Fisches ist möglich.