胡萝卜真空干燥特性及动力学

探究胡萝卜真空干燥过程中系统压力和温度对胡萝卜干燥特性的影响。结果表明:在同一系统压力下, 温度越高, 干燥速率越快;在同一干燥温度下, 系统压力越小, 干燥速率越快。通过应用Fick扩散定律描述胡萝卜的水分迁移规律, 在研究的温度范围内其有效水分扩散系数在6.717~18.594×10^-10之间变化。根据Arrhenius方程得到胡萝卜厚度为4和6mm的活化能分别为31.46和33.06 k J/mol。通过非线性回归方法将MR与五个薄层干燥模型进行拟合, 参照评价指标R²、RMSE及χ²等, 对多个模型进行综合分析, 其中Midilli and Kucuk模型显示出更好的拟合效果。     

LiFePO4极片真空干燥特性及动力学北大核心CSCD

探讨了不同温度、不同真空度对LiFePO4极片材料烘烤水分的影响,并对LiFePO4极片材料真空干燥实验数据进行线性回归分析,得到LiFePO4极片材料水分扩散系数以及活化能等动力学参数。结果表明:烘烤系统真空度越高,温度越高,极片的水分比越低,干燥效果越好。烘烤温度越低,系统真空度差异对极片干燥效果有明显的区别。在实验条件下LiFePO4极片材料水分扩散系数处在(1.11~1.86)×10^-9 m^2/s,真空度越高,温度越高,水分扩散系数越大,水分的蒸发快慢受制于水分的扩散迁移速度。LiFePO4极片材料水分活化能在9.70~19.83 kJ/mol,真空度越高,水分活化能越低。应用Fick扩散定律以及Arrhenius方程,薄层干燥模型Henderson(MR=Aexp(-zt))描述LiFePO4极片水分迁移规律取得良好拟合效果,对预测LiFePO4极片干燥过程具有重要指导意义。     

香菇热泵干燥特性及数学模型研究

本文研究了不同风温(50、55、60℃)、风速(3、4、5 m/s)、装载量(1 000、1 500、2 000 g)及放置方式(菌褶迎风放置、菌盖迎风放置)对香菇干燥品质的影响,得到香菇热泵干燥特性曲线,并通过SPSS软件对实验数据进行拟合,建立了香菇热泵干燥动力学模型。结果表明:随着干燥风温的升高、风速的增加及装载量的减少,香菇干燥时间明显缩短,并且菌褶迎风放置在干燥前、中期更有利于水分的蒸发;香菇热泵干燥过程主要为加速和降速干燥阶段,无明显的恒速干燥阶段;与热风干燥相比,热泵干燥香菇在复水率及色泽等方面较优;经回归拟合,香菇热泵干燥动力学模型符合Page方程,该方程可用于描述香菇热泵干燥过程。     

韭菜花酱热泵干燥特性及干燥数学模型研究

目的 研究韭菜花酱热泵干燥特性,并建立其干燥动力学模型。方法 以韭菜花酱为实验材料,对其进行热泵干燥处理,研究不同风温、风速、装载量、铺料厚度对韭菜花酱干燥时间和速率的影响,并根据实验数据对干燥模型进行非线性回归。结果 韭菜花酱热泵干燥过程无明显恒速阶段,当风温升高、风速增大时,干燥速率增大,干燥时间缩短,物料的色泽和气味会受到较大影响,干物料品质会降低;增大铺料厚度能显著地降低干燥速率,延长干燥时间。在所有实验工况下,Midilli模型预测的数据和实验数据拟合结果较好。结论 风温、风速、装载量和厚度均会不同程度地影响韭菜花酱热泵干燥过程,Midilli模型是描述韭菜花酱干燥过程中水分变化规律的最优模型。     

黄粉虫热泵低温干燥特性及干燥数学模型

为了研究生物材料热泵低温干燥特性,以黄粉虫为干燥材料,研究了不同干燥温度、风速和漂烫时间对黄粉虫干燥特性的影响,并选用常用的干燥模型对实验结果进行拟合。结果表明:黄粉虫热泵低温干燥可分为加速干燥段,恒速干燥段和降速干燥段。提高热泵低温干燥的风温、风速以及增加漂烫时间均有利于缩短干燥时间。采用Midilli干燥模型拟合实验数据的平均R2值最大,平均RMSE和SEE值最小,分别为0.99971、0.00559和0.00104,是描述黄粉虫热泵低温干燥的最优模型。     

疏解棉秆微波真空干燥特性及动力学模型

疏解棉秆在进行重组材之前,要进行干燥处理。本研究以疏解棉秆为研究对象,探讨了疏解棉秆在不同微波功率密度(8,10,13,20 W/g)和不同相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)时的干燥情况,研究了不同的微波功率密度和相对压力对疏解棉秆干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测疏解棉秆微波真空干燥过程中的水分变化。结果表明:当初始含水率大约为100%时,不同的微波强度下,干燥所需时间为9~16 min,明显少于同等条件下热风干燥时间;并且在干燥过程只有升速和降速两个阶段,没有明显恒速阶段;随着微波真空相对压力的降低,干燥速率增大,干燥时间缩短,但相对压力低于-60 kPa后继续降低压力对干燥速率影响不显著。疏解棉秆微波真空干燥的动力学模型满足Page方程,该模型可较好地描述疏解棉秆含水率随干燥时间、微波功率密度的变化关系。本研究可为实现疏解棉秆快速、高效的干燥以及品质保障提供新思路,为相关干燥设备的设计开发提供理论依据。     

热泵干燥条件下刺参有效扩散系数的研究

有效扩散系数D_(eff)是干燥传质研究的重要基础数据之一,现有D_(eff)研究大多侧重于考虑干燥温度t而忽视干基含水率X、收缩变形的影响。本文建立了刺参干燥有限元模型和D_(eff)计算模型,以X数据的模拟值与实验值之差最小为优化目标,计算得到D_(eff),对比分析了收缩变形、t和X对刺参D_(eff)的影响。研究表明:收缩变形、t及X均对D_(eff)影响较大,同时考虑上述3个影响因素得到的D_(eff)比仅考虑t及X影响时小3.9%～14.6%,而考虑收缩变形和t影响得到的D_(eff)比仅考虑t影响时小8.7%～14.5%,且刺参D_(eff)均随t和X的升高而增加。考虑收缩变形、t和X等对D_(eff)的影响后,刺参干燥模型模拟得到的X与实验值吻合最好,相关系数高于0.994。模拟得到的刺参内部D_(eff)按由内向外逐渐降低的规律分布,干燥从1 h进行至15 h,内外D_(eff)差值由6.4×10~(-10) m~2/s降至0.9×10~(-10) m~2/s,中心处D_(eff)则由14.6×10~(-10) m~2/s降至8.9×10~(-10) m~2/s。     

熟化甘薯片微波真空干燥特性及其动力学

研究熟化甘薯片微波真空干燥过程中微波功率密度(0.6,0.75,1,1.5,3 W/g)和相对压力(0,-20,-40,-60,-80 kPa)对其干燥特性的影响,通过建立动力学模型来预测熟化甘薯片微波真空干燥过程中的水分变化。研究结果表明:在不同微波功率密度下,将初始干基含水率为1.61的熟化甘薯片进行干燥,所需时间为22~95 min,明显少于同等试验条件下的热风干燥;且熟化甘薯片的微波真空干燥过程包含有升速、恒速和降速三个阶段;随着相对压力的降低,干燥速率逐渐增大,但相对压力低于-60 kPa后,再次降低压力对于干燥速率影响不显著。熟化甘薯片的微波真空干燥动力学模型满足Page模型。本研究可为实现熟化甘薯片的高效干燥及品质保证提供新思路,为相关设备的开发提供理论依据。     

热泵间歇干燥最优方式研究

热泵间歇干燥是一种能耗低、干燥产品质量高的新型干燥方式,深入开展其工艺优化研究非常必要。以白菜种子热泵干燥为例,建立由干燥空气传热与传质模型、种子传热与传质模型组成的干燥模型,根据模拟结果确定了描述热泵间歇干燥性能的机组性能指标和干燥产品性能指标,运用模糊层次分析法获得热泵机组性能和干燥产品性能综合最优的热泵间歇干燥方式。结果表明,对白菜种子而言,干燥周期为3000 s、比例系数为1/6的热泵间歇干燥的综合性能最优。     

纺织行业中热泵干燥系统的可行性研究

分析对比热泵干燥系统的几种空气循环方式,结合纺织干燥工艺的特点,提出一种新的干燥循环方式-物料流动准封闭式循环干燥系统.通过介绍该系统的循环运行过程,以及比较某纺织厂浆纱干燥系统的运行成本,说明该系统具有较好的节能效果.     

热泵干燥系统在纺织行业的应用

在分析对比热泵干燥系统的几种空气循环方式后,结合纺织干燥工艺的特点,提出一种新的干燥循环方式-物料流动准封闭式循环干燥系统,通过对这种循环方式的运行过程分析,说明该系统具有较好的节能效果.     

基于关联规则的热泵洗碗机干燥过程特性研究

本文探讨热泵洗碗机干燥过程性能参数变化规律,建立"数据预处理-关联规则挖掘-知识解释"的无监督类数据挖掘框架,研究节能运行策略,以达到降低洗碗机干燥过程耗电量的目标.利用Apriori算法对整体事项集进行挖掘,得到制冷剂充注量、环境温度、供风方式3个关键因素,并基于此进一步挖掘出以上因素对整体干燥性能的影响规律.研究结...     

闭式跨临界CO2热泵烘干系统最优工况研究

目的 对跨临界CO2热泵驱动的闭式干燥系统展开理论研究,得到CO2闭式热泵中最优工况的计算方法和原理。方法 通过建立CO2循环与空气循环热力学耦合的数学模型,计算干燥循环中空气的温度、焓值、相对湿度、含湿量,以及跨临界CO2热泵系统中工质的温度、压力、焓值等参数。通过调整冷凝干燥后空气温度,以热泵烘干系统的COP为评价依据,探究空气循环与CO2热泵循环的耦合机理。结果 获得了CO2循环系统最优排气压力随闭式空气循环系统在不同工况下的变化规律,并基于所建立的计算程序,获得了典型工艺参数下的热泵系统的热力学参数,为关键设备(风机、换热器、压缩机等)选型及系统控制方法提供了理论依据。结论 研究表明,在CO2热泵冷却器出口状态为临界状态时,系统的COP达到最优。