常壓冷凍干燥處理過程中氣流場分布特性及模型的構(gòu)建.pdf

1、分類號密級UDC編號碩士學(xué)位論文常壓冷凍干燥處理過程中氣流場分布特性及模型的構(gòu)建學(xué)位申請人：人：李暉指導(dǎo)教師：師：任廣躍教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：食品科學(xué)學(xué)位類別：別：農(nóng)學(xué)2014年4月摘要論文題目：論文題目：常壓冷凍干燥處理過程中氣流場分布特性及模型的構(gòu)建常壓冷凍干燥處理過程中氣流場分布特性及模型的構(gòu)建專業(yè)：業(yè)：食品科學(xué)食品科學(xué)研究生：生：李暉指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：任廣躍任廣躍摘要常壓冷凍干燥技術(shù)是目前一種新型的干燥技術(shù)，國內(nèi)外的許多學(xué)者都對其

2、進(jìn)行過研究報道。傳統(tǒng)的常壓冷凍干燥技術(shù)在除濕方式、設(shè)備投資和節(jié)省能耗等方面還存在很多的問題。針對這些問題，本課題采用渦流管作為常壓冷凍干燥的除濕冷源，由其提供對流換熱的流體介質(zhì)，使物料中水分的升華受到渦流管所產(chǎn)生的冷氣對流行為的控制，同時，試驗裝備所排出的熱氣流回收起來還能用于干燥裝置中物料底盤等需熱部件的加熱，以充分利用資源。為了探索基于渦流管制冷效應(yīng)的常壓冷凍干燥試驗?zāi)芊瘾@得良好干燥效果以及能否產(chǎn)生滿足凍干處理的均勻穩(wěn)定的冷氣場。本

3、文在測定多孔介質(zhì)試驗物料（胡蘿卜）物性參數(shù)的前提下，不僅研究了渦流管的制冷性能，而且采用計算流體動力學(xué)的方法對常壓冷凍干燥倉內(nèi)氣流場分布特性進(jìn)行了模擬研究。論文主要的研究結(jié)論如下：1.常壓冷凍干燥倉內(nèi)氣流場的數(shù)值模擬理論與方法的確定。通過對模擬對象實際情況的分析，建立了適合于數(shù)值模擬的干燥倉速度場數(shù)學(xué)模型，確定了模擬的相關(guān)邊界條件。同時對作為多孔介質(zhì)的物料的一些物性參數(shù)進(jìn)行了試驗研究，為下一步的數(shù)值模擬奠定了基礎(chǔ)。試驗得出：在初始含水率

4、條件下，物料的孔隙率為0.685；平均顆粒直徑為7.66mm；真實密度為1013.2kgm3，容積密度為857.5kgm3。2.分別考查了不同進(jìn)氣溫度，不同入口壓力和不同熱端閥開度對渦流管性能的影響。結(jié)果表明：渦流管的進(jìn)氣溫度越低，制冷效應(yīng)越好，制冷量越高，但制熱效應(yīng)越差，對其能量分離效果影響不明顯；渦流管的進(jìn)氣壓力越高，制冷效應(yīng)和制熱效應(yīng)都越好，制冷量越高，能量分離效應(yīng)也增強(qiáng)；當(dāng)熱端閥開度K為2時，渦流管的制冷效應(yīng)和制冷量都最好，K為