真空冷却中的气体温度变化特性研究

为了研究真空冷却过程中温度与压力的变化关系以及在抽空与回气时对温度的影响,采用自制的食品真空冷却试验台,以水为对象对冷却过程中及冷却结束后复压过程中真空室内不同位置点的气体温度变化情况进行了多组实验,通过对实时反馈的温度、压力等相关模拟量变化情况进行比较分析,发现真空室内气体随压力、水温等发生变化,真空室内气体温度会出现反复,特别是在真空复压过程中气体温度较之环境温度要高出很多。     

真空冷却过程中气体温度变化特性的研究

为了研究真空冷却过程中真空室内气体温度的变化特性，以水为实验对象，在真空室内布置了压力及多个温度测点，进行多组真空冷却实验，从而测得在抽真空和复压过程中真空室内的压力和各点的气体温度值。研究表明，当真空室内压力发生变化时，真空室内气体温度的变化具有某些特征，并且气体温度还受容器壁温、水温等的影响，本文针对这些特征进行了相关实验及理论分析，并得到了相似的变化规律。     

真空冷却过程中水分蒸发沸腾的数值模拟（Ⅱ）：模型的验证

利用圆柱型的熟肉为实验材料,通过实验验证了真空冷却过程中水分迁移的数学模型。结果发现：产品在70min内从70℃被冷却到5℃。当真空冷却结束时,产品中心和表面的实验温度分别是7．01。c和3．98℃,对应的产品的中心和表面的模拟温度分别是6．97℃和3．78℃。真空冷却实验过程中,产品的平均水分含量从72．60％降到61．03％。模拟过程中,产品的平均水分含量从71．00％降低到62．37％。模拟结果显示真空冷却的质量损失为8．63％,然而实验过程中真空冷却的质量损失为11．57％,其偏差在3％左右。模拟结果与实验结果基本一致,建立的数学模型能够正确地预测真空冷却过程中温度、压力和水分含量的变化过程。     

在不同真空度下的卷心菜真空冷却实验对比研究

在卷心菜真空冷却实验中,真空度是影响冷却时间和效果的主要因素。本文通过设定不同的自动补气阀工作压力范围来控制真空室的压力,进行卷心菜真空冷却实验,并分析了此过程中水分在低压下的气化过程。实验发现,自动补气阀工作压力范围分别为700 Pa-900 Pa、1000 Pa-1200 Pa和1300 Pa-1500 Pa时,当温度最低处(表叶)达到预定的0．7℃时,耗时分别为11 min、22 min和43 min,中心温度分别为3．86℃、6．68℃和9．11℃。结果表明：700 Pa～900 Pa的自动补气阀工作压力范围,对卷心菜进行真空冷却实验的效果较好；对于特定食品的真空冷却,应该可以找到各自恰当的自动补气阀工作压力范围,以提高冷却的效率。     

真空冷却中能耗问题的分析研究

研究真空冷却过程中能耗与运行参数之间的关系,进行真空冷却系统的电参量测试,探寻与能耗有关的因素。以上海理工大学能源与动力工程学院自制的真空冷却装置为实验平台,选取不同质量的水分别在不同温度下开启真空泵进行实验研究,分析真空冷却系统能耗与真空泵开启温度和被冷物品质量之间的关系。为统一实验条件以减少因实验条件不同对能耗造成的影响,提出附加能耗、折算能耗、当量能耗的概念。试验结果显示:对于制冷系统和真空泵配置已确定的真空冷却系统,存在最佳真空泵开启温度和被冷物品质量;在使用真空冷却系统时,应尽量使其在最佳状态运行,此时单位质量的被冷物在单位温降下的能耗最小,即当量能耗最小。     

真空冷却过程中的一些热现象分析研究

对真空冷却过程中一些特殊的温度变化现象进行分析研究,分析了在抽气与复压阶段中真空室内的温度以及以水作为样品的温度变化规律.特别是在复压阶段中,真空室内的温度会高于环境的进气温度.应用变质量系统热力学进行分析,其结果是理论计算值均高于实验值,原因是实际的复压过程是热力与传热的综合过程.     

果蔬真空预冷过程中热质传递的理论分析

从基本理论和基本定义出发建立了描述球形果蔬在真空冷却中传热、传质的数学模型。通过数值解算得到系统总压、产品温度(表面温度、中心温度、质量平均温度)、产品质量随时间的变化曲线。并用文献中可得实验资料对模拟的趋势加以验证,得到了较好的模拟效果,表明数学模型用来预测真空冷却中球形产品的特征参数如温度、压力和质量的变化过程是正确的,具有一定的理论意义。     

热真空低温环境实验台研制

为满足低温实验的环境要求,建设了液氮温度级别(80 K)的热真空冷阱低温环境实验台,可进行低温实验中压力与压差、温度与温差、流量与热负荷的测量.该实验台采用附加液氮冷阱的真空多层绝热结构,冷阱温度最低可达80 K,无负载时冷箱真空度可达0.000 03 Pa;在采用外循环工质时,测试压力范围为0-1 MPa、压差范围为...     

冷却气流压力对气冷型高温传感器的影响

文章从气冷型高温传感器的冷却原理出发,分析了影响传感器外壳冷却效果的若干因素,重点研究了冷却气流压力变化对传感器外壳冷却效果以及对温度测量的影响。并通过在980℃和1 600℃试验环境下,对某气冷型高温传感器进行冷却气流压力变化试验,得到不同冷却气流压力下,传感器外壳温度变化和传感器测温结果,分析后得到该气冷型高温传感器在不同试验环境温度下最小的安全冷却气压力,以及冷却气压力与传感器测温结果的对应关系。     

真空冷却过程中水分蒸发沸腾的数值模拟（Ⅰ）：模型的建立

真空冷却过程是复杂的相变传热传质过程。在真空冷却期间,当真空室内的真空压力低于或者等于熟肉温度对应的饱和压力时,熟肉内部的水分将会沸腾蒸发以产生冷却效应。在能量和质量守恒的基础上,经过适当的简化,建立了真空冷却过程中水分迁移的数学模型。此模型能够预测真空冷却过程中熟肉内部的温度、压力和水分含量分布。     

蔬菜真空冷却工艺的实验研究

真空冷却是一种能提高果蔬贮藏品质并可延长货期的快速预冷方法。本文以卷心菜、大葱、豆角和韭菜为研究对象,利用BSVC5真空预冷机,针对加水、包装、降压和复压等工序进行实验研究。结果表明,真空冷却前对蔬菜加水和包装能够明显加快冷却速度和降低失重率,且加水量应低于6%;采用分阶段降压能使蔬菜降温更均匀,并根据蔬菜自身性质终压应控制在200～750 Pa范围内,采取引入冷空气复压的方法可以避免蔬菜温度回升。     

冻干机用捕水器结霜特性研究中存在的问题

真空冷冻干燥过程中，从物料中升华出来的水分在真空泵的抽吸作用下，不断地在捕水器（也即冷阱）表面结霜，随着霜在捕水器表面不断凝结，致使其捕水效率不断降低，对真空系统形成不利的影响。但目前，对于低温、低压下的结霜机理研究极少，本文介绍了国内外有关低温冷壁面结霜的研究现状，并分析研究了真空冷冻干燥系统中冷壁面结霜过程中存在的问题。     

泵驱动两相循环回路中工质泵的冷损失特性分析

为了充分利用室外自然冷源,将泵驱动两相循环回路系统用于数据中心自然冷却。本文通过改变系统温差、泵频率、换热面积、高低温水源温度,对工质泵的冷损失性能进行实验研究。结果表明:高温水源温度不变时,冷损率在温差为16℃、频率为15 Hz及较大换热面时最小;低温水源温度不变时,不同温差下,当蒸发器和冷凝器个数均为5个时系统冷损率最小,且不超过3. 20%;高温水源温度越高,冷损率越低,本实验高温水源温度为26℃时,冷损率最低,且不超过2. 82%。     

Freezing of a water droplet due to evaporation—heat transfer dominating the evaporation–freezing phenomena and the effect of boiling on freezing characteristics

One of the authors has proposed a novel transport/storage system for the waste cold from the gasification process of liquefied natural gas (LNG), which consists of an evaporator, a cold trap, and a pipeline. In order to estimate the performance of this system, one should know the pressure in the evaporator, in which evaporation–freezing of a PCM occurs, and in the cold trap, as well as the pressure drop of the pipeline due to the flow of low pressure vapor of the PCM. In this paper, the cooling/freezing phenomena of a water droplet due to evaporation in an evacuated chamber was experimentally examined, and the heat transfer dominating the evaporation-freezing phenomena was investigated in order to estimate the pressure in the evaporator. From the results, it was shown that the water droplet in the evacuated cell is effectively cooled by the evaporation of water itself, and is frozen within a few seconds through a remarkable supercooling state, and that the cooling rate of the water droplets were dominated by heat transfer within the droplet under the abrupt evacuation condition. The later result means that, in order to obtain an ice particle by evaporation–freezing, the surroundings of the water droplet should be evacuated at the pressure as low as the saturate pressure of water at the maximum supercooling temperature of the droplet.     

冷冻干燥工艺程序自动化研究

对冷冻干燥过程中的传热传质进行分析,依据冻干塌陷原理,编制具有自适应性的逻辑公式,设置物料塌陷温度、真空仓压力和过热度等输入参数.在BSNFD05冻干机上进行测试,结果表明,在冷冻干燥过程中,按照PLC中的自适应逻辑,以高精量传感器采集的加热板温度、真空仓压力和冷阱（捕水器）过热度为控制量,通过三通调节阀、真空挡板阀和供液电子膨胀阀等执行机构,实现在冷冻干燥过程中按照逻辑判断、不断修正自动形成工艺程序,最终完成冷冻干燥.     

不同终压对火龙果切片真空预冷效果的影响

研究了不同终压(400～800Pa)下真空预冷对火龙果切片降温速率、失水率以及预冷后在4℃冷藏温度下72h内的持水性、pH值、硬度和色泽指标的影响。结果表明:终压变化对降温速率和失重率的影响都不大,然而,适当的升高终压却可以延缓持水性、pH值、硬度及色泽的变化。综合比较得知,预冷终压在700～800Pa时火龙果切片在4℃冷藏温度下产品货架期最长,为60h。