曲房环境温湿度场的数值模拟及分布规律

为得到大曲在发酵过程中曲房环境参数的变化规律,解析大曲在发酵不同时期间温湿度差异性,同一时期内曲房各层及各点间温湿度差异性。应用流体力学（CFD）软件Fluent,以发酵曲房为研究对象,通过profile导入发酵过程中大曲的实时发酵温度,借助多孔介质模型、组分输运模型,建立曲房内部三维紊流模型,采用非稳态计算方法,模拟研究了不同发酵阶段下曲房内部环境的温湿度分布特性,同时对相对应测点的温湿度变化情况进行检测与验证。研究结果表明：仿真结果与实测结果温度最大误差为7.74%,相对湿度最大误差为8.42%,均小于10%的误差允许范围,证明了曲房环境的对流换热及传质计算有足够精度;曲房内环境热湿传递具有耦合性,相对湿度在温度较高的中层呈现相对较低的情况,在温度较低的上层相对湿度较高;同时通过解析不同发酵阶段曲房环境温湿度分布规律及差异性,获得曲房内其他未检测区域的温湿度数据,为后续曲房风控策略提供模型参考,能够为下一步温湿度传感器位置的优化研究提供理论基础。     

保鲜运输用超声波加湿的数值模拟

为掌握保鲜运输用超声波加湿流场的分布特性,本文针对压差原理的保鲜运输厢体结构,以脐橙为试验物料,建立厢体的1/4等比例三维紊流模型,借助有孔模型和组分传输模型,结合SIMPLE算法和壁面函数法,运用Fluent软件进行超声波加湿的数值模拟,分析了厢体内温湿度场的变化。模拟结果表明:采用超声波加湿可以在212 s内将厢体内的相对湿度自70%升高至90%;厢体内温度场和湿度场分布均匀,厢体内温差不超过1℃,相对湿度差小于3.5%;加湿过程对温度场的影响较小;货物表面的相对湿度差不超过3%;货物区水蒸气扩散较快。经试验验证,试验结果与模拟结果相吻合。该研究结果对于保鲜运输加湿装置的结构优化具有一定的参考价值。     

大曲发酵过程的环境温湿度均匀性调控系统研究

传统曲房在大曲发酵过程中受曲房空间、堆曲并房的影响,不同位置之间存在较大的温湿度差,最大温差可达22.90℃,最大湿度差可达41.40%相对湿度(relative humidity, RH),严重影响大曲的质量和一致性。T-S模糊神经网络控制具有响应速度快、超调量小等特点,能有效解决温湿度调节延迟的问题,从而使曲房内各区域温湿度保持均匀。因此,该文提出了将T-S模糊神经网络控制与曲房控制系统相结合的方法来调控曲房温湿度。搭建曲房的硬件与软件系统,设计T-S模糊神经网络控制器,并利用粒子群算法优化该控制器的参数,对控制器进行仿真和运用控制系统进行实际测试。结果表明,该控制器工作稳定,频率响应快;控制系统能够对曲房的温湿度进行实时测控,使发酵过程中不同发酵部位之间的最大温度差降低至6.30℃,最大湿度差降低至8.69%RH。通过该控制系统实现了大曲发酵过程中曲房内部各区域温湿度保持均匀,保证了大曲质量的一致性。     

新型曲房内循环温度测控系统设计

为解决传统曲房存在曲块发酵不均、测温点多、温度结构复杂和温度系统不宜微调与控制等问题,提出双神经网络控制算法与内循环管道结构,实现曲房温度实时测控与曲房环境空气内部循环,同时介绍了新型曲房配套的软硬件系统。经过试验测试,该系统工作稳定,能够精确测控曲块发酵过程中曲房的环境温度,使曲房各区域温度保持均匀。     

苹果气调贮藏湿环境影响因素的研究

以某苹果气调贮藏技术研究中心的1#气调库为研究对象,采用k-ε紊流模型建立了苹果气调库内气体流动、传热与传质的三维数学求解模型。研究了冷风机送风速度、送风温度和加湿装置对库内湿环境的影响。结果表明:送风温度对库内相对湿度有显著的影响,随着送风温度的降低,库内相对湿度明显增大;增大送风速度,气调库湿度梯度变小,货物区内湿度变大;在没有任何加湿装置时,气体区的湿度梯度明显大于货物区,库内大部分区域相对湿度为85%~90%,达不到苹果气调贮藏适宜的湿环境。综合考虑苹果气调贮藏适宜的湿环境,对于该气调库,在送风温度273 K,送风速度为5 m/s,采用加湿装置对库内加湿时,可以明显改善其湿环境,这对降低苹果干耗损失有重要意义。     

运用辐射散热板避免酱油曲间冷凝结露

从曲房墙壁到屋顶常有冷凝水结露现象,水珠滴入到曲料里,随着湿度的变化,曲料被杂菌污染,致使发酸发粘,严重影响成曲的质量。如能有效地提高曲房内表面温度,尽量使相对湿度控制在100%以内,结露即可避免,进而保证制曲的顺利进行。运用辐射散热板(以下简称“辐射板”)可解决这一问题。辐射散热板由镀锌排管、铁皮及保温材料三部分组成。热媒通过排管把铁皮表面加热。铁皮的作用是使辐射热流垂直向下,并提高铁皮表面温度。1.选型与制作辐射散热的类型见表1.     

相对湿度和开孔对纸蜂窝芯层抗压强度的影响

对无孔、开孔蜂窝芯纸条和5种纸蜂窝芯层进行静态压缩实验,研究了相对湿度和开孔(圆孔直径、圆孔数量)对蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度以及纸蜂窝芯层抗压强度的影响规律,采用多元线性回归分析法和SPSS软件评估了相对湿度和圆孔直径对蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度的影响,探讨了长度缺陷率与环压强度系数之间的经验关系。实验结果表明,无孔和开孔蜂窝芯纸条的纵向环压强度是横向环压强度的1.4~1.5倍;蜂窝芯纸条纵向和横向环压强度以及纸蜂窝芯层的抗压强度都随着相对湿度、圆孔直径和圆孔数量的增加而降低,且双孔蜂窝芯纸条的纵向环压强度和双孔纸蜂窝芯层的抗压强度更易受相对湿度的影响;在相对湿度和开孔的综合影响下,纸蜂窝芯层适合开圆孔直径为2 mm或3 mm的单孔。     

新型控温喷雾加湿系统在酱油生产平床制曲过程中的应用研究

在酱油生产制曲过程中,根据曲料水分损失,应用气-液两相控温喷雾加湿系统,将曲室内空气相对湿度保持在90%~95%,使曲室湿度、温度达到工艺控制要求,成曲质量显著提高,蛋白酶活力(福林法)达1200 u/g以上,原料出品率提高15.3%。     

大曲发酵过程中曲房环境温度的数值分析

为实现大曲培曲的智能化,需建立一套完整的大曲曲房环境参数模型,解析大曲发酵过程中曲房环境温度分布及其变化规律。通过对实测温度数据的分析,大曲发酵经过了上缓、中挺、后缓落三个阶段,其中上缓期和中挺期对大曲发酵质量的影响更大。对上缓期和中挺期的曲房环境温度进行模拟仿真,并与实测的曲房温度数据进行对比分析,对仿真模型进行了进一步的优化：上缓期与中挺期的稻草导热系数分别为0.001 2～0.001 6 J/（m·s·K）与0.001 8 J/（m·s·K）。保证了仿真模型具有足够的精度,为曲房环境参数的智能化控制策略提供了理论依据。     

智能化环控曲房的设计和应用研究

地域气候差异和天气变化等环境因素均会影响大曲品质。目前传统的制曲方式多采用人工凭借个人经验控制大曲品质,受环境因素制约,导致大曲的品质不稳定;大曲制作周期受气候制约,冬季面临停产等问题,限制大曲质量和产量提升。影响大曲发酵的曲房环境因素主要包括温度和湿度。本文针对古井中高温大曲生产工艺特点设计了一款能够自动调温、调湿的智能化环控曲房。智能化环控曲房可自动记录生产过程的关键工艺参数,实现大曲生产过程控制的追溯总结。智能化环控曲房制曲结果表明该系统制曲与传统制曲结果相比,能够克服冬季低温对制曲生产的不利影响,显著提升大曲的品质。     

基于改进SSA优化预测模型的大曲发酵湿度监控系统

目的:解决大曲发酵检测困难、发酵状态难以判断和调控等问题。方法:提出Tent-SSA优化BP神经网络算法大曲发酵湿度预测模型与动态阈值控制算法,实现大曲发酵过程中大曲状态实时判断与调控。结果:该仿真预测模型预测的湿度误差小(0.596%)、鲁棒性强且收敛速度快。结论:基于该模型的大曲监控系统准确可靠。     

一种适合低温大曲的自动化培曲装备探索研制试验

在保持传统低温大曲自然接种、低温发酵工艺不变的前提下,为了提升低温大曲培曲过程的机械化、连续化、自动化和智能化程度,降低劳动强度,改善工作环境,扩大生产规模,提高经济效益,探索研制了一套适合低温大曲的自动化培曲装备。该装备的研制,是为探索采用“多层架子摆放曲坯+智能控制温湿度”的方法,进行不翻曲自动化培养低温大曲的可行性。     

浓香型白酒双层平台制曲工艺研究

通过生产实践和研究发现,利用双层平台制曲工艺可让大曲生产的顶温达到61～63℃,在不影响偏高温大曲感官指标的同时,使各项理化指标更为协调,不仅满足了对大曲产量的要求,同时提高了浓香型白酒的质量。结果表明,利用双层平台制曲工艺所生产的大曲用于酿酒,一车间优质率提高1.2%,二车间优质率提高1.6%,三车间优质率提高1.8%,3个车间原酒优质率平均提高1.5%。     

不同品温大曲及其曲房空气的细菌群落变化规律和相关性

采用高通量测序技术对中温和高温大曲及其曲房空气细菌群落结构进行研究,同时结合环境因素和大曲细菌群落组成,初步验证环境因素对大曲微生物群落的相关性。高通量测序结果表明:从中温大曲及空气得到33细菌属,其细菌种类数与发酵温度变化呈相反趋势;从高温大曲及空气得到31个细菌属,其细菌种类数在整个发酵过程呈减少趋势;主成分分析发现,中温大曲及曲房空气细菌群落组成在发酵前期基本相似,高温大曲细菌群落组成在整个发酵过程都比较相似,与空气细菌群落组成在发酵前期较为相似。冗余分析显示,淀粉、水分、酸度、大曲品温等6个因素对大曲群落物种分布的解释率为57.41%,经Monte Carlo置换检验发现,淀粉含量、水分、酸度是影响大曲细菌群落组成的主要因素。本研究初步揭示了大曲发酵过程曲和空气的细菌群落动态变化规律和相关性,为今后大曲生产和研究提供了重要参考。     

茅台地区不同高温大曲微生物群落结构解析

高温大曲是酱香型白酒酿造过程中的糖化剂和发酵剂,优质高温大曲的配比对酿制高品质白酒至关重要。该研究旨在通过理化分析和基于高通量测序技术,对优质曲、普通曲、黄曲、黑曲、白曲中的微生物群落结构进行分析。结果显示,优质曲中优势细菌为芽孢杆菌属（Bacillus）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）、Unidentified Mitochondria,且它们分别是黄曲、白曲和黑曲中的优势菌群;优势真菌为热子囊菌属（Thermoascus）,且它是黄曲、白曲和黑曲共有的优势真菌。优质曲以糖化力[171 mg/（g·h）]和液化力[0.72 g/（g·h）]突出为特征,黄曲中添加糖化力和液化力较强的白曲和发酵力较高的黑曲可提升优质曲的理化性质。     

纺织空调加湿技术进展

从纺织空调喷淋加湿和直接加湿两个方面介绍了近几年纺织空调加湿技术取得的进展,详述了不同加湿技术的原理、特点和应用范围及存在问题,并提出了改进建议。     

浅谈细纱机纱线毛羽的成因及控制措施

为了减少纱线的毛羽,提高纱线的质量,简要分析在原料、设备器件、车间温湿度及人为因素等方面分析了传统环锭纺细纱机及网格圈式紧密纺细纱机上成纱毛羽形成的主要原因,并进行了相应的实验。提出了控制细纱毛羽的主要措施,即采用成熟度适中及短绒率低的原棉,注意钢领与钢丝圈的的选配及使用周期,调节好车间温湿度并加强车间管理。结果表明,采用以上措施有利于减少毛羽。     

片烟增湿与干燥的薄层模型及动力学研究

为研究不同温湿度条件下烟叶加工中的水分迁移规律,从水分迁移速率、动力学模型及参数应用性三个部分分析了攀枝花C2F片烟的增湿及干燥特性。结果表明,片烟的增湿和干燥都经历升速段、第一降速段和第二降速段三个阶段的速率变化过程 ,通过逐步提高湿度的控制方法 可以避免冷凝吸湿,增强片烟增湿的均匀性;考察了6种薄层动力学模型,其中以Midilli模型对片烟的吸湿和干燥过程拟合效果最好;结合实际复烤生产中的润叶及复烤水分控制区间,发现动力学参数与区间内水分变化时间有很好规律性 ,对实际生产具有很好的理论和应用参考性。      

大曲酸度值的快速预测模型及方法研究

该研究利用在大曲发酵周期（1～28 d）内采集的大曲内部温度和水分数据,并结合电位滴定法测定的大曲酸度值数据,建立发酵过程中大曲酸度值快速检测的数学模型。首先对原始数据进行异常样本剔除,划分样本集,再分别运用偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量回归机（SVR）和反向传播神经网络（BPNN）建立大曲内部温度、水分与酸度值之间相关性预测模型,最后运用决定系数（R2）与均方根误差（RMSE）对训练集、测试集进行效果评价,探索最佳预测方法。结果表明,支持向量回归机（SVR）建立的酸度值预测模型最好,测试集上的R2为0.874 5,RMSE为0.104 8。经外部验证后,该模型酸度的预测值与实际值的相对误差为1.6%～11.1%,可以用于实际大曲酸度值预测,为智能调控大曲发酵温度、湿度等环境参数提供理论支撑和依据。