计算流体力学技术在粮食储藏中的应用

计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动、热量和质量传递等相关物理现象所做的分析、计算和优化的数值模拟工具。通过CFD技术在储粮通风工程中的应用实例,对CFD技术进行了介绍,并对采用CFD技术模拟储粮中的通风过程中流动、热湿传递过程和生态系统的研究现状进行了综述,探讨了采用CFD对储粮中的流动、传热传质过程进行数值模拟的优势以及未来发展趋势。     

脉动热管激励机制强化传热数值研究

文章以脉动热管内传热传质为出发点,利用数值模拟方法,建立二维模型,采用混合模型(Mixture model)和欧拉模型(Euler model)对脉动热管内传热传质进行了研究,通过对计算结果的比较分析确定哪种模型更适合用于研究脉动热管内传热传质的流动过程。     

计算流体力学在温室研究领域的应用

CFD(计算流体动力学)作为一种模拟仿真工具现已成为一个功能强大的设计工具。它广泛地应用于研究各种传递过程包括流体流动，传热和传质等。CFD模拟的输出结果包括流体的速度和方向，压力，温度和浓度在空间和时间上的分布。CFD最先是在化学，汽车，航空宇宙和核工业等领域中建立起来的，在近几年来，CFD是用于园艺领域的研究，被用来模拟温室室内的气候环境。然后利用这些模型来研究温室室内环境对外部环境和温室环境控制的响应。     

自吸式生物反应器放大方法研究进展

自吸式反应器具有操作简单、传质性能好等优点,特别是不需要空气压缩机等附件,节省了供气机械的投资和运行,在化学工程、环境工程、生化工程中得到了越来越广泛的应用。自吸式反应器内涉及气液两相体系,这种两相流体流动过程中的混合、传热和传质等过程非常复杂,仍有大量问题需要理论解释。文章对自吸式生物反应器的临界转速、吸气速率、功率、气含率和传质系数的理论模型,以及经验公式进行综述,并对其CFD模拟研究进展做出概括,对于自吸式反应器的放大应用有一定的参考价值。     

计算流体力学技术在粮食储藏中的研究进展

粮堆湿热模型可以全面构造粮堆内部温度场,可以用数学的方法进行粮堆内部温度场的模拟,用现有数据来构造整个粮堆内部的温度场。主要介绍了CFD数值模拟的理论基础,根据粮食的多孔介质传热传质特性,提出了粮堆中用CFD方法进行数值模拟的可行性;分析了国内外在粮堆热传递方面已做出的研究成果以及此软件的应用发展现状。     

非能动安全壳冷却系统CFD冷凝和蒸发模型研究

在非能动安全壳冷却系统CFD冷凝模型和蒸发模型的开发过程中,应用了计算流体动力学程序平台CASTEM。采用了Buleev湍流模型和k-ε湍流模型作为冷凝模型,采用了G.Aiello发展液膜蒸发模型作为蒸发模型。经过研究和试验证明,试验值和计算值之间,具有较为良好的吻合度,因此,在非能动安全壳冷却系统当中,能够采用建立的冷凝模型和蒸发模型对其稳态下的传热传质特性进行模拟。     

食品真空贮藏过程中温度变化的数值模拟与有限元分析

食品真空贮藏过程是复杂的传热传质过程，该过程涉及到扩散、传热、传质等机理。在能量守衡基础上建立数学模型，通过数值求解得到不同真空压力下食品温度随时间的变化曲线，并通过有限元分析，与数值模拟的结果进行对比分析，为下一步的实验验证及食品冷冻冷藏工程的实践提供理论依据。     

圆环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。     

平房仓横向谷冷通风小麦粮堆传热传质数值模拟

平房仓横向通风具有进出粮快捷方便、节省大量人力物力等优势,但其通风的均匀性及降温降水效果有待于深入研究。基于多孔介质传热传质的理论,建立了一种谷冷通风过程中仓内热湿耦合传递的数学模型,并采用计算流体动力学(CFD)的方法,对某粮库小麦的横向谷冷通风进行二维数值模拟研究。通过对谷冷通风的数值模拟结果的分析,并与相关实验测试数据进行比较,探究了横向通风粮堆内部热量和水分迁移规律,得出了横向通风具有通风均匀、降温效果显著的结论,为今后储粮通风操作和管理奠定了基础。     

食品冻结过程温度场及冻结时间的数值模拟与实验研究

计算流体力学(CFD)在食品传热传质及流体流动相关领域内广泛应用,并取得了很好的效果.本文以冰箱冷冻室内的土豆为研究对象,建立三维非稳态数值计算模型,选用冻结模式,并引入食品热物性多项式对其进行传热分析与计算.实验验证表明模型与实际吻合较好.模拟研究揭示了食品在冰箱中冻结各阶段的温度分布状态、冻结状况等,并较准确地预测了食品的冻结时间.     

鲍鱼浸入式快速冷冻理论及实验验证

计算流体力学(CFD)可准确预测鲍鱼冷冻过程中的传热传质变化,鲍鱼冷冻过程中内部温度变化和冷冻所需时间的预测对品质研究具有重要意义。本文以鲍鱼为研究对象,研究鲍鱼的浸入式快速冷冻,基于计算流体力学建立鲍鱼的三维非稳态数值计算模型,选用冻结计算模式,建立鲍鱼热物性的多项式计算方法,提高鲍鱼冷冻过程的计算精度,利用CFD计算获得鲍鱼冷冻过程的温度分布状态,获得鲍鱼质量与冷冻时间的关系,并开展了实验验证,结果表明鲍鱼的数值计算结果是可信的,能够较为准确的预测鲍鱼快速冷冻过程中温度的变化与冷冻所需时间。     

不同风道的机械通风效果比较

采用CFD技术对高大平房仓的机械通风降温过程进行了动态数值仿真。通过对U型、E型、土型和主型四种风道系统的通风降温过程进行模拟,比较了各自的通风死区及其变化趋势,指出了引起能量损失的主要影响因素,并分析了各系统的优缺点。研究结果为进一步利用CFD技术开展新型风道的设计打下了基础。     

喷放锅稀释区流场模拟及优化

利用数值模拟方法中的计算流体动力学(CFD)方法研究了平底喷放锅稀释区浆料的流动情况,并对侧进式叶轮搅拌器进行优化。通过模拟,得到了稀释区浆料在搅拌过程中的速度场、黏度场分布,形象地显示出了纸浆和弧形壁面之间的水环。优化后,具有导流套筒的搅拌器在不改变转速的条件下明显提高了整个流场的搅拌推动效果。     

计算流体动力学(CFD)在食品工业中的应用

计算流体动力学(CFD)是一种强有力的模拟工具,主要利用计算机和数值计算方法模拟流体流动。文中结合具体实例,概括了近年来CFD在食品工业中的应用现状,介绍了在食品工业常用的几种CFD软件,并展望了其在食品工业中的发展与应用前景。     

基于CFD的烟熏炉改进设计

针对某款烟熏炉在使用过程中出现的烟熏效果不佳、加热仓内各部分食物熏制的成熟及着色不同步的问题,提出了通过对烟熏炉加热仓的结构改进来改善加热仓内流场分布、从而提高烟熏效果的方法。采用CFD技术建立了加热仓的二维、三维仿真模型,通过仿真计算,对加热仓结构改进前后的烟熏气流场的分布进行比较分析。研究结果表明,改进后的加热仓结构可有效改善加热仓内烟熏气流场的分布。     

CFD在发芽罐空调系统节能改造中的应用研究

针对发芽罐空调系统能耗严重的问题，采用CFD软件Fluent模拟空调系统气流流道流场，通过添加导流板进行气流导流模拟改造。结果表明，气流导流可有效改善气流流场，增大风量或降低能耗，可提高空调系统风量17．9％，提高换热量18．8％，降低风机功耗12．5％，换热量增大6．7％；节能改造投资少、效益高。     

基于流体分析的发酵釜搅拌器强度计算

大型搅拌釜的搅拌器强度计算难度较大,且高黏流体介质的搅拌功率和搅拌效果难以预测。针对大型发酵釜的搅拌器设计问题,采用CFD和FEA技术相结合的方法,对发酵釜的搅拌效果和搅拌器强度进行了分析和预测,结果表明,该分析方法考虑了搅拌器工作过程中流体压力对叶片的作用,对大型搅拌器,尤其是搅拌介质为高黏流体的搅拌器强度校核和功率预测能够获得较为准确的结果,同时可获得详细的流场信息及各项特性参数。该分析方法可为大型搅拌器的设计和优化提供参考。     

工艺计算及辅助设计系统

以Visual Basic 6．0为开发工具，开发了薄膜蒸发器辅助设计系统。该系统包括设计计算、参数化绘图、结果输出及管理系统四大部分。通过对薄膜蒸发器内各料液进行CFD分析，针对高粘度物料提出了一种物料膜厚计算方法。以此为基础。综合考虑CFD数值模拟得出的最佳进料量要求，实现薄膜蒸发器的工艺计算。，薄膜蒸发器辅助设计系统的开发，结束了长期以来工艺计算采用手工计算或工程放大估算的现状，有效地缩短设计周期，加快设备的推广和应用，进一步提高其研究水平。     

基于CFD的刮板式薄膜蒸发器工艺计算及辅助设计系统

以VisualBasic6.0为开发工具,开发了薄膜蒸发器辅助设计系统。该系统包括设计计算、参数化绘图、结果输出及管理系统四大部分。通过对薄膜蒸发器内各料液进行CFD分析,针对高粘度物料提出了一种物料膜厚计算方法。以此为基础,综合考虑CFD数值模拟得出的最佳进料量要求,实现薄膜蒸发器的工艺计算。薄膜蒸发器辅助设计系统的开发,结束了长期以来工艺计算采用手工计算或工程放大估算的现状,有效地缩短设计周期,加快设备的推广和应用,进一步提高其研究水平。