干燥过程中热质传递交叉效应的研究

针对雷椅夫建立在不可逆过程热力学原理上的传热与传质方程组,着重研究毛细多孔介质内传热与传质过程中的交叉效应。得出了非稳态干燥过程的理论解,并通过实验验证了其正确性,利用该模型分析了干燥过程中各因素对内部温度场和湿度场的影响以及交叉效应在干燥过程中的作用。     

对撞流干燥的传热传质特性

对对撞流的传热传质过程进行了理论分析,论证了对撞流这一干燥形式强化传热传质过程的原理。设计了同轴对撞流干燥器,进行了对撞流强化传热传质过程的试验验证,总结了对撞流强化传热传质的特点和影响传热传质的因素。     

脉冲气流中多孔物料干燥过程的数值分析──降速干燥段的模拟与计算

为强化多孔物料的传热传质过程，热载体设计成脉冲周期运行方式。在多孔物料的降速干燥阶段，针对其特有的运动形式与传热传质过程，提出了此阶段的气固两相流动的运动与传热传质模型。并对不同类型的物料可能出现的三种降速干燥曲线进行了数值计算。实际应用结果表明，模型的计算结果与实际的干燥过程能较好地吻合。有助于提高干燥过程的计算速度与精度，并了解过程的传热传质机理     

食品冻干机干燥速率影响因素的分析

本文从干燥过程的传热与传质机理及溶液结晶理论出发,并结合干燥实验曲线,研究了传热控制下的干燥过程与传质控制下的干燥过程;分析了在这两种过程中影响冻干机干燥速率的各个因素,并针对这两种过程,指出了提高干燥速率的切实可行的措施.结果表明:(1)影响冻干机干燥速率的因素有食品的厚度、干燥箱内气体的绝对压力、升华界面温度、干层表面气体温度、冷阱温度、以及干燥前食品予冻结的方式等.(2)对于传热控制下的干燥过程(一般为干燥前期),提高干燥箱内的绝对压力比较有利,升华界面温度则应低一些;(3)对于传质控制下的干燥过程(一般为干燥后期),则应降低干燥箱内的绝对压力,而升华界面温度则在不超过其崩解温度的前提下应尽可能高;干燥箱内的压力可通过微调真空阀与电磁阀来控制.     

生物质秸秆气流干燥数学模型及数值模拟

根据气固两相流理论,通过分析生物质秸秆干燥过程的特点,建立了生物质秸秆在水平直管气流干燥过程中传热传质数学模型,并采用数值方法对模型进行了求解,对干燥过程中物料和空气的含湿量、温度及速度的变化进行模拟仿真.同时分别就气固比和气流初始温度对干燥效果的影响进行模拟,并分析了现象产生的原因.     

多孔介质干燥的非平衡热力学模型

从非平衡态热动力学和相平衡的角度,建立了多孔介质干燥的非线性数学模型．该模型充分考虑了多孔介质内部传热传质之间的相互耦合现象,从化学势的定义出发,进一步从理论上分析了温度、含湿量对各唯象系数的影响,并通过与实验数据的对比分析,验证了模型的正确性,为干燥过程的实施提供了理论依据。     

生物质秸秆颗粒气流干燥试验研究及数值模拟

根据气固两相流理论,通过分析生物质燃料颗粒干燥过程的特点,建立了其在水平直管内气流干燥过程中传热传质数学模型,采用数值方法对模型进行了求解,并通过试验进行验证.分别针对物料初始含水量、入口空气温度和进料量对生物质干燥的影响进行了试验和分析.     

云南核桃(Juglans sigillata Dode)对流干燥传质模拟（英文）

在菲克定律与质量守恒定律的基础上建立了模拟云南核桃干燥过程的一维非稳态传质数学模型.通过边界条件的处理,结合云南核桃热风干燥试验,对其干燥过程中内部各层水分分布进行了模拟预测.将含水率的预测值与试验值对比可知该模型与试验数据吻合得很好,试验条件下云南核桃的有效水分扩散系数变化范围为1.14×10-9~1.73×10-9m2/s.干燥初期云南核桃表层的含水率下降速度比内层快得多,之后内层含水率下降速度比表层要快,最终各层含水率稳步下降;从表层到中心,湿度梯度随着干燥时间的增加逐渐减小.分析表明在核桃的干燥过程中,外壳是影响水分扩散的主要阻力之一.该模型有助于云南核桃干燥过程传热传质耦合的研究以及复杂模型的建立.     

含湿多孔介质对流干燥的不可逆热力学模型

采用不可逆热力学理论和方法,建立了对流干燥条件下,含湿多孔介质内部传热传质过程的数学模型,并采用ANSYS数值模拟软件进行了数值模拟。通过同已有实验结果的比较,验证了模型的准确性。该模型形式较为简单,考虑了多孔介质内部进行热湿迁移时温度场、浓度场和速度场三者的交叉耦合效应,对改进干燥工艺具有一定的实用价值。     

玉米干燥过程中颗粒内部应力分析与预测

通过对玉米干燥过程中应力裂纹产生机理的研究,分析了玉米在干燥过程中的热应力和湿应力,系统地分析了玉米颗粒内部应力的产生及分布状态,应用广义Maxwell模型建立了干燥过程中玉米颗粒内部应力模型;依据干燥应力模型,模拟了玉米颗粒内部各位置的径向应力和切向应力.结果表明温度梯度和湿度梯度对内部应力影响显著,最大径向应力主要集中在角质胚乳中,最大切向应力主要集中在角质胚乳表面.     

烟丝干燥特性实验研究

目前烟草热质传递过程的研究,均采用静态实验研究方法,得出的实验结果与生产实际有一定程度的偏差.针对这种情况,为了使研究结果更加贴近生产实际,模拟了烟丝在转筒内的热质交换规律,自行设计、安装、调试了一座实验台.在该实验台进行了烟丝干燥过程动态试验研究,重点考察了湿烟丝增温减湿条件下的热质迁移的规律,以及该过程对烟草填充力的影响.结果表明,烟丝干燥过程分为恒速和降速两个阶段,恒速阶段干燥速率主要取决于外部干燥条件,提高风温或风速可大大缩短干燥周期.因而在保证烟丝干燥质量的前提下,应该改善流动和传热条件,争取在恒速阶段就把烟丝干燥到工艺要求.烘丝方式、来料温度和水分、干燥介质状态参数等对烘后烟丝的填充力有显著影响.对于转筒式烘丝机,采用顺流烘丝方式,较高的来料温度和水分,较大的热风流速,可获得较高的烘丝填充力.     

气流干燥过程的分析

对气流干燥过程进行了分析。以聚氯乙烯和小苏打干燥为例，对干燥过程的各种进行了计算和分析，提出了干燥过程中计算的方法和效率的计算式，提出了聚氯乙烯和小苏打干燥过程的节能措施和节能方向。     

模拟连续式振动流化床内传热传质的研究

在理论分析的基础上,将间歇模拟连续干燥的热质传递模型应用于振动流化床。测定了低气速(u＜u_(mf))下氧化铝大粒子在振动流化床干燥过程中的传质、传热系数,得出相应的关联式。为研究连续式振动流化床内传热提供了一种简便易行的方法。     

超声场强化污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数值模拟

为理论上有效预测超声作用对污泥对流干燥过程的影响,基于非平衡热力学理论,建立了超声场作用下污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数学模型.对不同声能密度作用下污泥内部温度及湿度场分布进行数值模拟.结果表明,超声作用可以有效加速污泥内部的湿迁移过程,但超声强化效果随污泥厚度增大而逐渐减弱.此外,超声热效应使污泥温度有所升高,但污泥内部的温度梯度却略有降低,因此,污泥内部由温度梯度引起的湿分扩散并未因超声波作用而得到强化.     

鲜浒苔脱水干燥工艺的研究

针对鲜浒苔含水量高、难以干燥的难题,采用离心脱水和带式干燥机相结合的方式尝试解决。通过测试离心机的脱水效率和能耗,计算带式干燥机获取热空气的3种方法（电热器、热泵、热风炉）的系统能耗,在综合分析其经济性的基础上确定了鲜浒苔的脱水干燥工艺。鲜浒苔经20 min的离心脱水,送入带式干燥机,由烟气余热回收或者热泵方式获取的热风干燥48 min是最优组合。该工艺条件获得的干浒苔水分含量为5%,盐分3.5%左右（以干基计）,此时系统运行的总能耗最低,经济性佳,产品质量好,是比较理想的鲜浒苔脱水干燥工艺。     

干燥后稻米食味值的预测

用蒸发前沿理论描述了稻谷干燥时其颗粒内部的传热传质规律 ,用有限元方法进行了求解。结合该解值用计算机模拟干燥时稻米食味变化的规律 ,经验证 ,实验值与理论值吻合得较好 ,本文的研究结果可以用来预测以不同工艺参数干燥后稻米的食味值