基于液态空气喷雾速冻鲜枣片的数值分析

为拓展食品速冻方式,提出液态空气喷雾速冻鲜枣片的方法。利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立液态空气喷雾速冻罐模型,对鲜枣片速冻过程的速度场、温度场进行模拟,使用域探针及边界探针获取鲜枣片不同时刻的温度变化。对比不同液态空气喷入速度(0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.2 m/s)下的速冻效果,得出鲜枣片达到速冻要求的时间随流速的增大而减少,流速为0.06 m/s时冻结速率较快,冷能利用充分。建立了(右下、右上、正上、左上、左下)5种出口位置的速冻罐模型,结果表明,出口位于左上的模型能够更高效实现鲜枣片速冻,鲜枣片温度分布更均匀。对比分析液态空气喷雾速冻与现有低温液氮隧道式速冻,结果液态空气喷雾速冻达到速冻要求的时间更短,在传热与节能方面具有突出优势。

片状食品微波干燥热质传递模型及其干燥特性

为了探索片状食品微波干燥规律,以土豆片为试验模型,对片状食品进行了微波干燥试验和数值模拟研究,获得了土豆片温度变化规律和相应的干燥特征曲线;探讨了微波能水平和切片厚度对干燥过程的影响;根据热平衡和扩散方程建立相应的模型并采用有限差分法求解,试验值与模型计算值基本吻合。土豆片微波干燥经历预热、恒温、快速升温3个阶段:在预热阶段物料干燥脱水少;在恒温阶段物料干燥失去大部分水分;在快速升温阶段物料干燥速率减小,其温度快速上升。恒温阶段物料温度随切片厚度和微波能水平增加而增高;干燥速率不受物料切片厚度变化影响,但随微波能水平增加而增大。

苹果片真空干燥过程的热质传递模型及模拟

以苹果片为研究对象,运用傅里叶定律和费克定律建立了苹果片真空干燥过程的热质传递数学模型,并采用有限体积法进行了不同干燥条件下物料温度和含水率的数值模拟.结果表明:在干燥过程中,干燥温度、果片厚度和真空度等对苹果片真空干燥均有显著的影响;干燥温度越高、苹果片越薄、真空度越高,则干燥速率越快,则所需的干燥时间越短.

胡萝卜片热风干燥过程计算机仿真

基于Fick第二扩散定律和Fourier定律,提出了一个用以描述片状含湿生物多孔材料内部传热传质的一维数学模型.模型考虑了传热传质之间的耦合作用,采用了更精确的第三类边界条件,运用有限差分法采用Matlab编程进行数值模拟计算,得到了物料在不同气流干燥条件下的干燥曲线,并以胡萝卜为实验材料对该模型进行了实验验证,验证结果表明数学模拟值和实验值吻合较好,可以用来模拟胡萝卜片干燥过程中温湿度变化.

IF钢连铸坯凝固钩数学模拟与试验

根据IF钢连铸坯凝固钩的形成机理,通过建立二维纵向切片传热模型,模拟了凝固钩的演变行为;结合金相试验结果分析了连铸工艺参数对凝固钩深度的影响。结果表明,在初始凝固过程中,凝固钩中经历了形成、熔化及生长等阶段,在数学模拟条件下,当结晶器内由浸入式水口流出的钢液温度为1 555℃、拉速为1.3m/min时,在距离弯月面55.12mm处,即凝固钩生长达到稳定状态,其深度为2.368mm。当拉坯速度、结晶器内钢水温度、振动频率增加时,凝固钩深度均减小。凝固钩数学模拟结果符合实际生产。