基于数值模拟的主动加热FBG法干密度测量技术标定

干密度是土的工程性质的重要参数,和土体的物理力学性质紧密相关,干密度的原位测量对保证岩土工程的安全和施工质量有重要意义。主动加热FBG法因其准分布测量、高精度、耐腐、不受电磁干扰等特点成为干密度原位测量可能的重要手段之一,但是测量结果需要进行大量的室内或原位标定实验,经济投入大,耗费时间久。文章采用数值模拟的方法,模拟土体在主动加热FBG法测量干密度过程中的热响应过程,提出了主动加热FBG法的一种新标定方法,可以进行不同含水率下以及不同土类情况下干密度和温度特征值的关系曲线的标定。数值模拟结果与室内试验结果有较好的一致性,提出的数值模型可以还原土体的热响应过程,验证了新标定方法的有效性。

基于变异系数法评价不同湿热处理对大豆干燥品质的影响

为了提高全脂大豆的饲用价值,以大豆为研究对象,采用烫漂、汽蒸、NaHCO_(3)水煮对大豆进行湿热处理,以干燥时间、爆腰率、色泽、蛋白质含量、溶解度和脲酶活性为大豆干燥评价指标,采用变异系数权重法综合评分,得到较优的湿热处理工艺.结果表明,汽蒸处理后大豆的干燥时间较短、爆腰率较低、蛋白质含量和溶解度较大;NaHCO_(3)水煮处理后大豆干燥的脲酶活性较低;烫漂处理后对大豆干燥的色泽影响较小.综合评价发现,大豆干燥品质指标占权重依次为:脲酶活性(0.516)>爆腰率(0.277)>干燥时间(0.104)>蛋白质溶解度(0.051)>色差△E(0.034)>蛋白质含量(0.019);采用100℃(0 MPa)0.42%NaHCO_(3)水煮10 min评分最高(综合评分:0.329),干燥后各指标为:脲酶活性(0.04±0.017)、爆腰率(2.7±0.08%)、干燥时间(12.17±0.24 h)、溶解度(64.03±2.42%)、色差△E(21.48±0.32)、蛋白质含量(35.3±1.34).研究结果可进一步优化大豆湿热处理工艺,为提高全脂大豆的饲用价值提供一定的理论基础.

硫酸生产装置升温方式探讨

详细介绍了硫酸生产装置原料焙烧(焚烧)装置烘炉或开工的升温方法,以及转化系统常用的升温方法,并根据不同方法的特点和变化,推荐了适用方法。对于沸腾炉和焚硫炉等装置,烘炉升温燃料以天然气为首选,其次是轻质柴油,采用专用燃烧器更有利于温度的控制。转化系统升温从两方面来考虑,对于生产规模较小的硫酸装置,首选电炉升温,对于电力负荷紧张的区域,可以采用电炉+热风机循环升温的方式;对于生产规模较大的硫酸装置,尤其是冶炼烟气制酸、硫黄制酸等,首选以天然气或轻质柴油作燃料并采用干空气间接换热升温,不建议采用燃料气直接进入催化剂床层、蓄热升温、蓄热升温+燃料气直接升温的方式。

空气源热泵干燥机组性能试验方法分析

在目前的标准体系内,采用NB/T 10156—2019《空气源热泵干燥机组通用技术规范》中的试验方法进行空气源热泵干燥机组性能试验是合理的,但针对开式和闭式机组性能试验方法的描述不够明确,数据采集时间的定义较为模糊。基于此,本文给出相应的建议,为正确理解标准条款、准确检测空气源热泵干燥机组产品的性能提供参考。

白菜种子热泵干燥过程研究

研究了白菜种子在热泵干燥过程中考虑种皮传质阻力后的传热传质数学模型,用有限元方法模拟了干燥过程中种子内部含水率的变化趋势,并用实验数据与模拟数据进行对比,验证了数学模型及由模型所得结论的正确性。指出种子干燥过程中主要传质阻力来自于种皮,并研究了热泵高温侧温度及低温侧温度对干燥过程的影响。

干热条件下大豆分离蛋白—木糖美拉德反应研究

采用干热条件处理大豆分离蛋白(SPI)和木糖,使两者发生美拉德反应,研究反应温度、混合比例、相对湿度及反应时间对美拉德反应的影响,同时检测美拉德反应产物的热性能和流变学性质。结果表明,在干热条件下SPI与木糖极易发生美拉德反应,且最适条件为反应温度80℃、SPI∶木糖混合比例4∶1、相对湿度26.10%、反应时间5 h,在此条件下所得产物在290 nm处有最大吸光值。示差扫描量热法表明美拉德反应产生了易分解的中间产物,流变学研究则表明SPI和木糖通过美拉德反应形成了大分子产物,使得产物溶液的弹性特征明显增强、粘度明显增加。综上所述,干热条件下的美拉德反应在SPI改性中具有较大的应用潜力。

生物多孔介质热风干燥数学模型及数值模拟

为了研究生物多孔介质在热风干燥过程中的热质传递机理以及其内部应力应变分布规律,根据生物多孔介质中温度、水分及应力之间复杂的耦合关系,基于菲克扩散定律、傅立叶导热定律和热弹性力学理论,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部传热传质过程热-湿-力双向耦合的数学模型。采用有限差分法编制相应的计算程序,对其进行数值计算,数值结果与马铃薯和胡萝卜对流干燥试验结果之间的相对误差均小于5%;进一步分析了干燥特性曲线,以及温度、干基含水率和应力应变的时空分布;最后分析了风温、风速等干燥条件以及多孔介质厚度对干燥过程的影响,结果表明:在一定试验条件下,风温越高,风速越大,切片厚度越薄,干燥时间越短。研究为改善生物多孔介质热质传递现象物理机理的理解提供参考。

不同干燥方式对杨梅果干营养品质及抗氧化性影响

探讨新鲜杨梅果实在不同干燥过程中的特性,分析不同工艺条件对杨梅的营养物质、色泽、产品品质及抗氧化性的影响。结果表明,与鼓风干燥方式相比,采用热泵方式杨梅的干燥时间为16.5 h,比鼓风干燥缩短2.5 h,干燥速率较高,时间较短,并且热泵干燥后杨梅果实中总糖含量及多酚、花色苷、VC等营养成分含量较高。而采用不同干燥方式的杨梅干总酸含量无显著差异,鼓风干燥后杨梅的色泽变化较热泵干燥明显,复水比低于热泵干燥。测定杨梅干对羟基自由基(·OH)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)的清除作用来检验其抗氧化能力,结果表明采用热泵干燥的杨梅干抗氧化能力显著高于鼓风干燥。综合比较,不同干燥方式对杨梅营养与品质特性的影响差异较大,热泵干燥杨梅营养成分与抗氧化活性损失较小。

柠檬酸厂硫酸钙废渣制半水石膏

经对柠檬酸厂所排硫酸钙废渣的化学成份和理化性质进行分析，探讨了干法和湿法两种制半水石膏的工艺过程，并分别制备出符合国家建材标准的β－半水石膏和α－半水石膏。

加热方式对真空冷冻干燥热质传递机理的影响

This paper establishes a unsteady mathematic model of freeze drying process. Analysis of the numerical results of the model indicates that different heating methods lead to different laws of energy’s disturbation in increasing the temperature of the products and in sublimating the ice. Also the influence of heating methods on reducing the drying time is studied. The numerical results agree well with the experimeni.

不同供热方式对木材干燥特性的影响

以松木和杨木为试材,研究热风对流、红外线和微波3种供热方式的干燥速度和能耗变化规律,分析供热方式、板材厚度和树种对干燥特性的影响。结果表明:1)供热方式对干燥速度影响显著。热风对流和红外线的干燥速度与板厚之间关系显著;2)微波干燥能耗低。3种供热方式的平均能耗比为1∶1·01∶0·64;3)热风对流干燥周期长,易产生表裂和内裂缺陷;微波干燥速度快,但易出现内裂和炭化等缺陷,适于干燥厚板;红外干燥仅适于薄板干燥。

冻融预处理对罗非鱼片热泵干燥特性的影响及响应面法优化

以罗非鱼为原料,采用单因素试验法和响应面分析,研究冻结温度、融化温度、冻结时间和解冻时间4个冻融预处理条件对罗非鱼片热泵干燥过程和干制品品质的影响。结果显示:4个冻融预处理工艺条件都不同程度地影响罗非鱼片的热泵干燥性能,其最佳冻融预处理条件为:冻结温度-32℃、融化温度20℃、冻结时间1.0 h、融化时间87 min。在此条件下对罗非鱼片进行预处理,后利用热泵将罗非鱼片干燥到干基含水率为0.30(±0.02)g/g,用时10 h,所得干制品的肌原纤维蛋白Ca^(2+)-ATP酶活性为2.33μmol Pi/(mg prot·h),复水率36.22%,硬度9.8 N。相比于常规热泵干燥方式,该工艺缩短了罗非鱼片的干燥时间,提高了干制品品质。

盘式连续干燥器的传质传热模型

建立了盘式连续干燥器内加热盘面物料的传质模型 ,给出了干燥器内料环高度、盘面积料量及干燥时间的计算方法 .应用颗粒传热理论和扩散理论 ,导出了每道料环的传热计算公式 ,由该迭代公式可逐步计算出每道料环的出料温度、出料湿含量及干燥速率 .扩散理论中的惟一经验参数———搅拌参数Nmix,在本模型中可由不同进料工况下的多组实验数据加以确定 .最后给出了应用该模型进行计算的实例 ,结果表明 ,理论计算值与实测值吻合较好 ,误差一般在 2 0 %以内 .

罗非鱼片热泵-微波联合干燥工艺

采用响应面分析法优化罗非鱼片热泵-微波联合干燥工艺参数。分别以干燥能耗和产品复水率为试验指标,以热泵干燥温度、转换点含水率、微波功率3因素为自变量,设计3因素3水平组合响应面分析试验,得出干燥能耗和产品复水率随热泵干燥温度、联合干燥转换点含水率和微波干燥功率变化的回归模型。三组验证试验的试验值与相应模型预测值的误差绝对值均小于5%。基于能耗最小的优化参数为:热泵干燥温度为34.34℃,转换点含水率为42.12%,微波功率为131.69 W;基于复水率最大的优化参数为:热泵干燥温度为33.87℃,转换点含水率为30%,微波功率为201.43 W。以热泵-微波联合干燥工艺参数组合(干燥温度为35℃,转换点含水率为39%,微波干燥功率取微波炉功率档252 W)进行试验,并与相同工况(温度和风速)热泵干燥试验值进行比较,结果表明,热泵-微波联合干燥时间比热泵干燥时间缩短了2/3;热泵-微波联合干燥罗非鱼片复水40 min,复水率达到57.40%,比热泵干燥的复水率(39.16%)增加46.5%。该文为热泵—微波联合干燥罗非鱼提供参考。

干燥方式对地采暖用实木地板尺寸稳定性的影响

以烘干法和压干法两种干燥方式处理的8种地采暖用实木地板为试验材料,与烘干法作对比,探究压干法对地采暖用实木地板尺寸稳定性的影响;通过木材水分吸湿特性分析压干法提高地采暖用实木地板尺寸稳定性机理。结果表明:采用压干法能明显提高地采暖用实木地板尺寸稳定性,但对径向耐湿尺寸稳定性改善不大。相比烘干法,采用压干法干燥的番龙眼、印茄、朴木、栎木4个树种的地采暖用实木地板径向收缩率分别降低53.8%、60.0%、47.1%、44.4%,轴向收缩率分别降低70.9%、55.6%、37.0%、37.5%,轴向膨胀率分别降低43.2%、31.8%、23.4%、16.5%。这与木材半纤维素的降解、分子链结构活性的增强和纤维素结晶度增加有关。

荔枝干燥热湿特性模型解析与验证

为了揭示干燥过程中荔枝果体内部温度和水分分布的动态特征，指导干燥工艺设计，提高干燥品质，降低干燥能耗。基于扩散模型，试验考察荔枝果体的干燥特征参数，测试结果显示：在相对湿度10%、温度35℃～50℃范围内，荔枝果体的干燥常数为0.5965～0.6717 h-1，干基平衡含水率在7.55%～60.92%之间；而在相对湿度60%、温度40℃和50℃条件下，荔枝果体的干燥常数分别为0.076和0.098h-1，干基平衡含水率分别为211.35%和141.06%，表明了荔枝的干燥特征参数受干燥条件的影响很大；干燥过程中，果体内部的水蒸气分压力存在最大极值点，在极值点之后的干燥接近于等温变化过程。基于拉氏变换，联立求解了导热基础方程和干燥热平衡方程，得到了荔枝在非稳态干燥过程中果体内部温度和水蒸气分压力分布的解析式。利用初始温度10℃、干基含水率为388%的荔枝果，在干燥温度50℃，相对湿度10%的干燥条件下进行验证试验的结果表明，解析值与试验值比较一致，证实了模型解析预测荔枝非稳态干燥热湿特性的有效性。研究成果充实了荔枝干燥热质传递解析理论，对指导干燥工艺设计，实现节能干燥具有重要现实意义。

具有电介质核圆柱多孔介质微波冷冻干燥过程的双升华界面模型

建立了具有电介质核多孔介质微波冷冻干燥过程的耦合传热传质的数学模型 ,应用变时间步长的有限体积法对各控制方程进行数值求解 .计算结果表明 :(1 )多孔介质内部存在着两个升华界面 ;(2 )同无核相比 ,合理选用电介质核可大大缩短干燥时间 ;(3)在初始饱和度较低时 (S0 =0 2 ) ,有、无电介质核两种情况下所需干燥时间相差较大 ,仍可在物料中加入电介质核来加速干燥 .

利用形状因子法计算木材干燥窑壳体的散热损失

指出了木材干燥窑壳体传热量的传统计算方法中的不足,并利用形状因子法来分析计算木材干燥窑壳体的传热量。对比2种计算方法所得的结果表明,传统的干燥窑壳体计算方法较为保守,而根据形状因子法计算结果来配置干燥窑的加热器面积则不会造成干燥窑中散热设备投资的浪费,同时也可以节省干燥窑墙体设计用材的量。

热干燥法测定红土镍矿交货批水分含量

依据GB/T 2007.6-1987标准要求对红土镍矿交货批水分测定样品给出了限定要求,通过干燥温度确定、干燥时间试验、重复性试验和验证试验得出了热干燥法测定红土镍矿交货批水分含量的测定条件,据此建立了热干燥法测定红土镍矿交货批水分含量的方法。水分含量在23%-40%的粒度不大于10.0mm、厚度不大于10mm的1000g水分试样,在105℃下干燥8h基本恒重,继续干燥1h或2h,连续两次干燥称量之差小于试样原始质量的0.05%,测定结果的重复性限在0.26%-0.66%之间,测定结果的极差小于重复性限,满足GB/T2007.6-1987标准对水分测定的通用要求。

热泵干燥槟榔中试工艺参数优化

为了探索新型节能、低碳排放的槟榔干燥技术,应用热泵干燥设备对槟榔进行干燥研究,获得槟榔热泵干燥中试工艺参数。单因素试验分析了煮沸时间对槟榔硬度的影响,干燥温度和装载量对槟榔水分的影响;采用正交试验,通过加权评分值计算方法评价干果品质,优化热泵干燥工艺参数;测定储藏30 d后的干果进行理化和微生物指标;比较热泵干燥、蒸汽干燥和传统干燥槟榔的成本及品质。结果表明,新鲜槟榔经过沸水煮沸15 min,前12 h内干燥温度为50℃、12 h后干燥温度为65℃、装料量为3.5 t、烘房空气相对湿度为25%时,槟榔含水率为16.8%,好果率为96.0%,均匀度为91%,单位质量干果耗电量为0.92(k W·h)/kg,所干燥的槟榔干果综合评分为90.1分,呈橄榄黄或褐色。25℃储藏30 d无霉腐现象,检测结果显示含水率为17.8%,未检测出汞和苯并芘,铅和砷质量分数分别为0.02和0.1 mg/kg,致病菌未检出,大肠菌群数<30 cfu/g,霉菌计数为30 cfu/g。经比较,热泵干燥槟榔比蒸汽干燥成本低11%,比传统土炉干燥成本低50%,零排放、无污染、操作智能化。研究结果为槟榔热泵干燥的标准化生产提供技术参考。