果蔬热处理传热过程的数值模拟及验证

为了研究果蔬采后热处理过程的传热机理,建立了柱状与球状果蔬热处理的普适传热模型,对模型进行了数值模拟及试验验证。结果表明:所建模型能够准确预测多种边界条件下柱状与球状果蔬热处理时的组织温度变化及动态响应,柱状及球状果蔬的模型预测值与实测值的平均相对误差及均方根误差均低于5%。热水浸泡法与热空气法的对比试验表明:达到相同的热处理效果,伊丽莎白香瓜热水浸泡法的处理时间仅为热空气法的35%～50%;热水浸泡法中香瓜果实的表面换热系数为190～250W/(m2·℃),而在热空气法中仅为10～30W/(m2·℃)。所建普适传热模型及相关试验结论可为采后果蔬热处理工艺参数的确定及优化提供参考。

冷热激黄瓜的保鲜效果对比及生物传热分析

为了探讨不同贮前温度处理方式对黄瓜保鲜效果的影响,以"津优10"黄瓜为试材,对冷激与热激处理黄瓜的保鲜效果进行了对比试验,根据各试验组黄瓜的失重率、硬度、色差、过氧化物酶(POD)活性及腐烂指数变化,采用分层聚类的统计学方法对各试验组黄瓜的保鲜效果进行了分类,并从生物传热学角度研究了黄瓜冷热激过程的组织传热机理及动态响应特征.研究结果表明:冷激处理较热激处理对黄瓜的保鲜效果更明显,0,℃冷激处理40,min黄瓜的保鲜效果最好.相关结论可为黄瓜采后温度处理方法的选择及操作参数的确定提供参考.

采后热处理对黄瓜颜色变化的影响

为了探索采后热处理对黄瓜颜色的影响,以"津优10"黄瓜为试材,对黄瓜进行了不同温-时组合的热处理实验,测定了黄瓜在Hunter表色系统下亮度L、红绿度a、黄蓝度b、色泽角H°、饱和度C及色差△Eab变化,并对各颜色指标变化进行了统计学及动力学分析。结果表明,热处理黄瓜的最佳颜色评价指标是L或△Eab,热处理时间比热处理温度对两个颜色指标的影响更显著,黄瓜的失水率与L呈显著的负相关关系,但与△Eab呈显著正相关关系,热处理黄瓜的L及△Eab在贮藏期间的变化分别符合一级与零级化学反应动力学模型。相关结论可为黄瓜采后热处理的工艺优化及品质预测提供参考。

伊丽莎白香瓜采后热处理工艺比较研究

采用热水法及热空气法对采后伊丽莎白香瓜分别进行热处理实验,考察果实大小、包装方式、热处理介质流速、温度及相对湿度等操作参数对热处理效果及组织质量损失率的影响。结果表明:达到相同热处理效果(香瓜中心位置温度范围为38～53℃),热水法的处理时间仅为热空气法的50%～60%;操作介质流速对热水法的处理时间影响较小,而对热空气法处理时间影响显著;两方法的最优操作介质流速分别为0.5～1m/s及1.5～2m/s;热水法或高湿度的热空气法能够有效降低香瓜热处理时组织的质量损失率;热处理前按香瓜大小进行分级,有利于热处理效果的均匀性;7/8热处理时间为采后香瓜的最佳热处理传热时间。

温度处理黄瓜保鲜效果的熵权法模糊综合评判

为了探讨贮前冷激处理与热激处理对黄瓜保鲜效果的影响差异,以"津优10"黄瓜为试材,测定了6种不同温度处理黄瓜在贮藏期间的硬度、色差、失重率、POD活性及腐烂指数变化。运用熵权及模糊数学理论,通过计算各温度处理组黄瓜与新鲜黄瓜的海明贴近度,实现了对各组黄瓜保鲜效果的模糊综合评判。评判结果表明:冷激处理较热激处理对黄瓜的保鲜效果更明显,0℃冷激处理40min黄瓜的保鲜效果最好。该评判方法可为农副产品的等级划分及采后处理工艺优选提供方法参考。

热泵干燥装置操作参数的分析

分析了热泵干燥装置的独立操作参数,给出了热泵的蒸发温度、冷凝温度、干燥器进口空气的速度、干燥器出口空气的温度及相对湿度与热泵干燥装置除湿能耗比之间的关系式,计算了除湿能耗比随独立操作参数的变化规律,相关结论为热泵干燥装置测控系统的开发提供了较好的参考。

双制冷剂热泵热水器及其基本特性分析

针对单一制冷剂热泵热水器运行工况和除霜等方面的不足,给出了一种双制冷剂热泵热水器,具有不同季节运行参数波动小、可提供低温和中温两种热水、除霜耗能少等特点。

低温室效应HCFCs替代物性能分析

在阐述目前国内外HCFCs替代形势的基础上,对热泵空调及冷冻冷藏系统典型HCFCs制冷剂R22和其传统替代制冷剂(R410A,R407C,R404A,R507A),以及低温室效应R22替代物(R161,R290,RTJU4,R32,R717及R1234yf)的热力性能、循环性能及其可燃特性进行对比与分析。结果表明,R161,R290,RTJU4,R717,R32不仅具有零ODP较低GWP值的优势,其热力学及传热学特性也优于传统的HCFCs替代物,其中部分工质在一定的应用条件下具有较好的循环性能。R32,R1234yf和RTJU4的可燃性较小;RTJU4在系统循环性能上具有较明显的优势;R717具有较好热力学、传热学和循环特性,经进一步的系统和部件改进也具有较强的替代潜力。

冷激黄瓜贮藏品质及冷激过程传热特性分析

为研究冷激处理对黄瓜保鲜效果的影响及冷激过程中黄瓜内部组织传热机理,建立了黄瓜冷激过程的传热数学模型,并以0℃的冰水混合物为冷激介质,对处理时间分别为20、40、60min黄瓜的保鲜效果进行了对比试验研究。结果表明,黄瓜保鲜效果差异不仅与冷激处理时组织的最低温度有关,还与最低温度持续的时间有关。冷激处理40min能够有效抑制黄瓜硬度、可溶性固形物含量的下降,减缓失重率的上升,保持较高的过氧化物酶活性。所建的传热模型能够准确预测冷激处理过程中黄瓜不同深度位置处的组织温度变化。冷激传热模型及相关结论可为黄瓜采后冷激处理工艺提供理论及实践指导。

青豆种子等温线及平衡含水率模型

为研究青豆种子的热动力学特性,深入理解青豆吸附过程的水分特性和所需能量变化,利用饱和盐溶液,采用静态称重法测定了青豆种子在20～40,℃和水分活度在0.112～0.946范围的等温线;采用非线性回归方法确定了BET多分子层吸附理论模型的系数,并判定了青豆的吸附与解吸模型的拟合优度;应用Clausius-Clapeyron方程计算了青豆的净等量吸附热.结果表明:吸附与解吸相比存在明显的滞后现象;解吸时单分子层饱和吸附量大于吸附时的数值,随着温度升高青豆的单分子层饱和吸附量下降;吸附层数的变化趋势与单分子层饱和吸附量的相反;在Henderson、修正的Henderson、修正的Chung-Pfost、Halsey、修正的Halsey、修正的Oswin、修正的GAB模型中,Halsey模型拟合优度最佳;净等量吸附热随平衡含水率的增加而减少.

热泵干燥装置的应用和发展分析

在简要介绍热泵干燥装置基本结构和工作原理的基础上,对热泵干燥装置的特点、市场拓展、应用与推广中的主要问题和解决思路、技术发展等进行了较全面的分析,为科学地把握和应用热泵干燥技术提供了较好的参考。

双温冷激处理对黄瓜品质和生理的影响及传热特性分析

为探究果蔬冷激过程中传热特性对保鲜效果的影响,分别对黄瓜进行常规冷激处理(0℃冰水混合物处理42min)及双温冷激处理(0℃冰水混合物处理14min后放到6℃冷水中处理14min,最后返回0℃冰水混合物处理14min)。测定了处理过程中黄瓜组织温度分布及贮藏期间失重率、硬度、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等品质和生理变化,分析了黄瓜贮藏品质与传热特性的内在关系。结果表明:双温冷激处理在延缓细胞膜降解、提高POD活性方面显著优于常规冷激处理(P<0.05),在10℃冷库贮藏15d后,其相对电导率、POD活性分别是常规冷激组的92%及1.24倍;双温冷激黄瓜内部组织温度梯度在处理第29min时的阶跃式升高,以及从处理第29min到处理结束过程中,黄瓜内部组织温度梯度高于常规冷激黄瓜,或许是双温冷激处理黄瓜保鲜效果较好的内在因素。所得结论可为双温冷激处理的应用提供参考。

青豆种子等温线及等量吸附热的研究

为研究青豆种子在吸附和解吸过程中热量的变化规律,应用非线性回归方法确定了青豆种子等温线最优模型,采用水分活度等量吸附热模型方法,计算了青豆种子平衡含水率在5%～32%(干基)范围内的热动力参数———净等量吸附热与解吸热。结果表明:Halsey模型为青豆种子等温线最优模型,净等量吸附与解吸热分别为105.2～1 865.4 kJ.kg-1和111.6～1 939.0 kJ.kg-1,且随平衡含水率的增加而减少,等量解吸热高于等量吸附热。通过水分活度等量吸附热模型求解的数值在合理的范围之内。

热泵干燥装置中干燥介质的物性及其应用分析

在热泵干燥装置中,干燥介质对干燥过程的传热传质速率、物料干燥质量和装置的能源效率均具有重要影响。给出了空气、氮气、二氧化碳、氩气、氢气、氦气六种干燥介质的热物性数据及其计算方程,并分析了其适宜的应用场合,为热泵干燥装置中选择适宜的干燥介质提供了较好的参考。

新型螺旋板列管换热器的研究

提出与玉米秸秆干燥机配套使用的新型螺旋板列管换热器,该换热器采用了螺旋板与列管相结合的新型换热原理,分析了螺旋板列管换热器的结构特性。其基本参数为供热量23.9×104kJ·h-1,热风温度80～120℃,耗煤量24kg·h-1,热效率75.8%。

5HJD-1玉米秸秆穿流干燥机基本参数的设计计算

为研究玉米秸秆干燥机理,对带式穿流干燥机的基本参数进行设计计算,干燥机生产率为1 000 kg/h,工艺流程为二级加热,一级缓苏,一级逆流冷却。一个工艺流程可降至最佳含水率14%(湿基)。

基于MATLAB的青豆等温线模型

为进一步研究青豆干燥动力学和优化干燥工艺,利用MATLAB软件中的曲线拟合工具cftool,采用最小二乘法对温度20～40℃、水分活度(aw)0.112～0.946的青豆等温线实验数据进行了非线性拟合,通过对误差平方和(SSE)、判定系数(R-Square)、调整的判定系数(Adjusted R-Square)、均方根误差(RMSE)的比较及对残差图的分析,得出置信区间为95%时,Halsey模型拟合优度最佳,能较好地预测和评价青豆吸附与解吸过程。

海水热泵的冬季运行特性分析

海水容量巨大,冬季温度高于空气温度,可作为热泵的良好热源。介绍了海水热泵的工作原理,分析了恶劣条件下海水热泵的连续运行和间歇运行两种模式,计算了两种模式下的运行特性数据,为海水热泵的设计和应用提供了较好的参考。

长圆柱形果蔬冷激处理过程传热特性分析

为探究冷激过程中长圆柱形果蔬组织传热特性,建立并求解了长圆柱形果蔬冷激过程传热模型,以黄瓜为试材,0℃冰水混合物为介质进行冷激试验,实测了冷激过程中黄瓜不同位置的组织温度,对比分析了长圆柱形果蔬的传热特点。结果表明:计算结果和试验结果最大差值为2.22℃,果蔬组织按各向同性、热物性不变计算传热过程存在一定误差;半径方向,黄瓜组织不同位置温度响应速度不同,同一位置各时间段传热特点不同,应考虑果蔬表面特征、组织热物性差异的影响;两端换热对其内部温度场的影响较小,冷激最优工艺参数的确定可以果蔬中段为准。

基于流路设计的斜隔板引流喷射换热器研究

为提高原油加热等壳程蒸汽冷凝换热工况的换热效果,本文基于流路设计提出了一种斜隔板层间引流喷射型换热器,并采用数值模拟方法进行分析.分别探究了斜隔板倾角、进口流速、层间引流喷射、换热单元层数对换热性能的影响,获得了换热器综合性能(JF因子)与倾斜角、进口流速的经验关联式.结果表明:壳程斜隔板结构能够提高换热器的JF因子,且倾斜角和进口流速的适当增大有利于换热器性能的提高;多段引流喷射能利用进料气引流上一层的乏汽,提高上层乏汽热品位;斜隔板引流喷射结构放大效应小,有利于工业生产.