枕形袋式气调包装气体置换过程三维流场模拟

目的 研究枕形袋式气调包装气体置换过程的三维流场, 改进气体置换装置的结构。方法 以BBFG-120枕式包装机为物理模型, 设计一种枕形袋式气调包装机气体置换新结构; 建立传统结构与新结构气体置换装置的物理和数值模型; 使用Gambit建立分析模型并划分网格, 应用Fluent软件对气体置换过程进行模拟分析; 建立评价气体置换装置性能的指标, 分析气管置入位置与气管数量对气体置换性能的影响。结果 相较于传统结构, 新结构具有气体置换率较高、 气体耗气量较低、 气体流动平稳和压力分布均匀等特点。结论 新结构在各方面的性能均优于传统结构, 为袋式气调包装机的设计提供了参考。     

新型置换式气调包装机结构设计及性能试验研究

气体置换装置是气调保鲜包装机的关键部件。设计了一种置换式新结构,分析了该全置换式气体置换装置的结构和工作原理,并进行了主要部件的设计计算与分析。为考察所设计全置换式装置的性能,与传统包装机进行配气比较试验研究。结果表明:所设计的置换式结构设计合理、紧凑,传统气调包装机气体置平均换率为97%,而所设计的置换式气调包装机气体置换率范围为99.7%,生产效率可达到每小时280～300包(双工位),相比于传统包装机,每100盒耗气量可减少0.33kg,技术性能达得了预期目标。     

冲洗式气体置换的流场分析及其结构优化

结合现有气调包装装置气孔结构,采用RNG k-ξ湍流模型进行气流流场数值模拟,设置不同充气出射角度,建立其分析模型.分析充气孔出射角度对盒内气体置换率的影响,并利用气体流线图观察气流流动过程.研究获得出射角度对流动特性与气体置换效果的影响,并优化其充气孔角度,结果表明充气孔出射角度显著影响气流流动和盒内气体置换精度.     

集预冷杀菌多功能气调包装机的设计

在集成预冷、杀菌、气调包装三功能基础上,对当前气调保鲜包装机一般为补偿式气调而置换率较低,基于压力配气方式而气体混合精度差,半自动化而生产效率低,冷却不到位并存在二次污染等问题进行了改进,设计了一种集预冷、杀菌、气调包装一体化的全自动设备。此外,就不同包装盒及不同产品所需冷量的不同,设计了2种预冷系统模式:将半导体制冷技术应用于预冷预置气体,适用于小型冷量的包装产品,并可相应地提高其配气精度;采用制冷压缩机真空预冷系统,适用于需较大冷量的包装产品。同时对制冷模式的选择及所需冷量进行了简单的理论计算和分析。     

不同气体环境对金红苹果贮藏生理及品质的影响

目的研究在0℃条件下,不同气体环境对金红苹果贮藏生理及品质的影响。方法以金红苹果为实验材料,采用3个气调比例(O_2的体积分数均为2%~3%,CO_2的体积分数分别为2%~3%,5%~6%,8%~9%)分别处理金红苹果,定期对其相关生理指标进行测定。结果在贮藏期内,与对照组相比,气调贮藏有效推迟了果实呼吸高峰的出现,显著抑制了乙烯释放速率和呼吸强度的增大;增强了过氧化物酶(POD)活性,降低了多酚氧化酶(PPO)活性;果实硬度得到较好保持,减缓了可滴定酸(TA)含量和可溶性固形物(TSS)含量的下降。其中,O_2体积分数为2%~3%和CO_2体积分数为2%~3%的气体环境贮藏金红苹果的效果最好,果实肉质坚硬,酸甜适口,色泽红青鲜艳,具有较高的好果率,货架期间感官评分较高。结论低温贮藏金红苹果最适宜的气体环境为O_2体积分数2%~3%、CO_2体积分数2%~3%。     

智能气调包装系统

针对我国气调保鲜包装技术及应用的落后状况,采用Mix9001气体混合器、CMV-2气体比例分析仪、DQB-700N气调包装机及PLC控制器,构建了基于气体在线检测与比例控制的智能气调包装系统。利用气体比例分析仪监控气体组分,PLC控制气体混合器和气调包装机,实现包装容器保鲜气体的比例混合和充气包装。实验表明,该系统可自动实现包装袋保鲜气体的比例混合和充气包装,减少了保鲜气体的耗气量,提高了工作效率,同时省却了传统气调包装的真空气室。     

气调包装协同天然保鲜剂对冷却牛肉的保鲜研究

研究了气调包装与复合天然保鲜剂联合使用对冷却牛肉保鲜的效果。将复合保鲜剂与高氧浓度的各种气调包装协同使用,并且在(4±1)℃条件下贮藏,以真空包装为对照,对牛肉菌落总数、pH值、挥发性盐基氮、液汁流失率、嫩度、弹性、色泽等指标进行检测分析,确定了延长牛肉货架期的较佳条件为:气调包装气体体积分数为70%O2/20%CO2/10%N2,复合保鲜剂为质量分数1%壳聚糖/0.2%茶多酚。     

馒头的保质包装技术研究

目的研究气调与具有抑菌作用的柠檬草精油用于馒头的保质包装。方法通过精确控制气体配比、柠檬草精油添加量等方法包装馒头,并对其关键质量指标p H值和菌落总数进行定期检测。结果根据评价指标,馒头最佳气调包装气体配比(体积分数)为N2(30%)+CO2(70%),柠檬草精油最佳添加量为6μL。结论采用气调(N2(30%)+CO2(70%))、柠檬草精油(6μL)以及二者联合应用于馒头的包装,其货架寿命均获得明显延长。     

高CO2结合气调保鲜箱对草莓贮藏期间品质变化的影响

目的研究高CO2结合气调包装贮藏草莓品质变化的情况。方法以"书香"草莓为实验材料,研究CO2(体积分数为5%,10%,15%,20%)结合气调保鲜箱对草莓贮藏期间品质的影响。结果体积分数为5%和10%的CO2结合气调保鲜箱对草莓的贮藏效果较好,能抑制果实病害的发生,果实保持了较高的硬度,延缓了维生素C、总酚含量的下降和花青素的积累,可使草莓的最长贮藏期达到16 d以上。体积分数为15%和20%的CO2处理却降低了果实硬度,对抑制病害没有起到较好的效果。结论"书香"草莓适合的CO2体积分数为5%~10%。     

稀薄气体流动的粒子图像测速实验研究

建立了一套可对真空度进行调节的实验装置,从大气压开始逐渐降低系统压力,进行系列稀薄气体流动的PIV流场实验.系统压力从101kPa、90kPa逐次降至10kPa,使用所选粒子在不同系统压力下分别进行PIV实验获得测量区域流场分布情况.运用计算流体力学的方法模拟大气压条件下实验区域的内部流动,对比结果发现该种条件下数值模...     

Modelling and optimization of a wellhead gas flowmeter using concentric pipes

A novel configuration of a landfill wellhead was analysed to measure the flow rate of gas extracted from sanitary landfills. The device provides access points for pressure measurement integral to flow rate computation similarly to orifice and Venturi meters, and has the advantage of eliminating the problem of water condensation often impairing the accuracy thereof. It is proved that the proposed configuration entails comparable computational complexity and negligible sensitivity to geometric parameters. Calibration for the new device was attained using a custom optimization procedure, operating on a quadri-dimensional parameter surface evincing discontinuity and non-smoothness.     

Ti-22Al-24Nb-0.5Y合金流变行为及BP神经网络高温本构模型

利用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温恒应变热压缩实验,以实验获得的数据为基础,研究Ti-22Al-24Nb-0.5Y合金流变行为,通过正交实验对影响合金的流变应力因素进行分析,并建立基于BP神经网络的合金高温本构关系模型。结果表明:影响合金流变应力的主要因素依次为应变速率、变形温度和应变量;Ti-22Al-24Nb-0.5Y合金在热变形时的流变应力对应变速率和变形温度都较为敏感。当变形温度较低,应变速率较高时,合金变形呈流变软化特征,当变形温度较高,应变速率较低时,合金变形趋向于稳态流动;利用BP神经网络建立的合金高温本构关系模型,具有较高的精度,其相关性系数达到0.9949,平均相对误差在3.23%,预测值偏差在10%以内的数据点达98.79%,该预测模型可作为Ti2AlNb基合金塑性成形过程有限元模拟的本构关系。     

单屏式多点气流温度传感器现场校准工况参数影响分析

采用数值仿真的手段对燃烧室试验环境下单屏式多点气流温度传感器进行仿真计算,改变温场、流场环境,分析研究了来流总温、来流总压以及马赫数等工况参数对单屏式多点气流温度传感器的测量结果的影响规律,并用试验进行验证.数值模拟结果表明:在燃烧室试验环境下,单屏式多点气流温度传感器的测温偏差随着来流总温的增大而增大,每增加1000...     

DOC+DPF在防爆柴油机上的应用研究

在某型防爆柴油机加装DOC+DPF后处理装置上进行台架实验,结果表明,PY03型装置不会增大防爆柴油机系统的排气背压,对CO平均转化效率达96%,对颗粒物有较高的捕集和再生效率,不透光烟度平均转化效率为82.7%;PY02型装置因尺寸较小,热负荷较高,与该排放状况不匹配。为提高装置的利用率和使用寿命,通过对耦合的DOC+DPF孔道进行可燃性气体CO组分输运和颗粒物离散相数值模拟。结果表明:随着废气流速的增大,DOC+DPF出口废气中CO浓度升高,转化效率下降;15 m/s的气流速度是发动机该排放水平下转化效率最高的最大速度;孔道入口速度增大,颗粒物向孔道后端壁面沉积;DOC+DPF装置在防爆柴油机上实用可行。     

多拐曲轴镦挤成形过程轴向流动模拟分析与试验验证

目的 解决多拐曲轴镦挤复合成形过程中,轴向流动导致尺寸精度低的问题。方法 从坯料加热、成形过程、成形后冷却等全流程模拟出发,以建立镦挤成形装置运动学、成形过程热力学、曲轴材料本构模型、几何模型等为基础,建立有限元模型,分析产生轴向偏差的原因。结果 有限元模拟分析表明,坯料体积、飞边厚度是镦挤成形过程产生轴向流动的关键性因素,可以通过优化台阶轴毛坯几何形状,控制轴向异常流动。结论 试验表明,多拐曲轴的轴向流动得到有效控制,单拐轴向长度偏差控制在±1 mm,成品率提高至90%以上。     

Design and Numerical Simulation of a Gas Mixer

A high precision gas mixer used to mix gases of small flow rapidly and uniformly was proposed in this paper. Nine simulation schemes were proposed based on orthogonal test. There were four factors including dilute gas flow rate, the length of mixing tube, the diameter of the mixing chamber and the width of the mixing chamber in orthogonal test and each factor had three levels. The numerical simulation was carried out to explore the relationship of the flow field and the four factors and to calculate the concentration of carbon monoxide at the mixer’s outlet. The primary factor that affected the mixing effectiveness was found out by means of range analysis. The heterogeneous degree of the distribution of carbon monoxide concentration at the mixer’s outlet was smaller than 0.002 under different conditions. The results reached uniform micromixing in engineering and met the requirement of measurement and detection.     

Development of Venturi negative-pressure secondary dedust device and application of local spray closure technique

In order to enhance the spray for dust suppression performance in a fully-mechanized mining face, based on orthogonal test, comparison test, numerical simulation and field application, the Venturi negative-pressure secondary dedust device was developed. Meanwhile, the local spray closure technique was proposed, which can not only effectively prevent the escape of coal dust from entering the footway space, but also remove coal dust around the respiratory zone from the footway space successfully. The results demonstrated that, under spray pressure of 6?MPa, the Sauter mean droplet size, negative pressure suction flow rate and effective spray distance of the novel dedust device with a throat-to-nozzle distance and throat diameter of 20?mm and 65?mm were 47.37?µm, 11.21?m³/min and 5.4?m respectively. Moreover, the novel dedust device produced droplets to a smaller scale than a single-nozzle. Additionally, the negative pressure and airflow velocity in the negative pressure suction inlet of novel dedust device were within the range from ?0.97?Pa to ?541.04?Pa and from 2.96?m/s to 27.29?m/s respectively. Finally, compared with the original dust suppression measures, the local spray closure technique can enhance the removal ratio of respiratory dust by an average of 44.3%.     

Mask在包装材料气体阻隔性能检测中的应用研究

目的 研究和评价mask在材料气体阻隔性检测中的应用及其检测数据的重复性、准确性和数据稳定性。方法 选用覆盖高阻隔、中阻隔、低阻隔等阻隔性能范围的5种样品,使用3种不同面积的mask和仪器测试腔原有面积对样品进行测试,并对测试结果重复性、稳定性和准确性进行分析评价。结果 高阻隔材料PET硬片使用面积12.56 cm²的mask测试时,可以得到较为稳定的检测结果,而在使用更小面积(1.77、5 cm²)的mask时,测试结果的相对标准偏差、相对极差和测试数据偏差都较差,不推荐使用。KOP/CPP在使用1.77 cm²的mask测试时,测试结果相对标准偏差和测试数据偏差都略大于10%。PET/CPP在使用1.77 cm²的mask测试时,其测试数据偏差略大于10%。BOPE/LDPE和TPU使用1.77 cm²的mask测试可以得到良好的检测结果。结论 Mask是解决试样材料特性、设备量程限制、试样尺寸等测试困难的优秀解决方案。对于中、低阻隔材料的透气性测试,使用mask可获得具有良好可信度和稳定性的测试数据。而在进行氧气透过率的测试时应尽量选择大的测试面积。小面积mask不适用于高阻隔材料的气体阻隔性测试。     

Removal of Nano-sized Particles Using Carbon Dioxide (CO2) Gas Cluster Cleaning without Pattern Damage

As pattern size of semiconductor device becomes less than 20 nm, the removal of particles smaller than 10 nm without pattern damages requires new physical dry cleaning technology. CO₂ gas cluster cleaning is an alternative dry cleaning process to meet these cleaning requirements. To demonstrate gas cluster cleaning performance, particle removal efficiency (PRE) and gate structure pattern damages were evaluated. When pressurized and low temperature CO₂ gas was passed through a convergence–divergence (C–D) nozzle, high energy CO₂ gas clusters were generated at high speed in a vacuum atmosphere. The cleaning force of the CO₂ gas cluster is related to the flow rate of the CO₂ gas. The optimum CO₂ gas flow rate for the particle removal without pattern damage was found to be 6 L/min (LPM). Removal efficiency for 50 nm silica particles was greater than 90%, and no pattern damage was observed on 60 nm poly-Si and a-Si gate line patterns. It was confirmed that the CO₂ gas cluster cleaning force could be controlled by the CO₂ gas flow rate supplied to nozzle.