黑莓微波真空干燥传热特性

对黑莓进行微波真空干燥,研究不同微波功率和真空度对黑莓干燥过程中温度的影响,观察样品整个温度场的分布规律。采用数值模拟的方法,建立电磁与传热耦合模型,经过2min的微波真空加热,得出不同微波功率、不同真空度下黑莓的仿真温度场分布图。选取微波功率为400 W,真空度为-60kPa的条件进行试验,对数值模拟的结果进行分析和评定。仿真的意义在于规避加热区域的冷点位置,同时选取合适的微波功率和真空度以降低热点区域的温度差异性,保证实际加热时同一批次的样品加热效果基本一致。结果表明:黑莓在微波功率为400 W,真空度为-80kPa的条件下加热2min后,热点的温度维持在60℃左右,温度差异性为0.27,在样品热点区域加热温度高度一致性的前提下,保证了合适的加热温度,满足黑莓的干燥要求。     

组合桨微波反应釜内流动混合特性数值模拟

针对微波反应釜搅拌混合均匀性问题,设计具有不同桨型组合的双层搅拌结构微波反应釜,其组合方式上下桨为推进式搅拌桨A100(A1)、上桨A200下桨A100(A2)和上桨A100下桨A200(A3)。基于计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,采用层流模型、组分扩散模型和多重参考系方法对微波反应釜内醇油混合液的流动混合特性进行数值模拟,获得了具有3种不同组合桨反应釜内混合液的流动特性和不同加料位置下的混合时间特征。结果表明:组合桨A1釜内上下桨间存在一个轴向速度趋近于零的环流面,该面影响了釜内混合液的轴向流动混合;而组合桨A2、A3,改善了该环流面上的轴向速度分布,其最大轴向速度分别是组合桨A1的1.22,2.28倍,增强了上下桨间混合液的轴向迁移能力;加料点的位置会影响反应釜内混合液的混合时间,在理想加料点B加料时,组合桨A3的混合时间最短。     

单涡旋式水流清洗机流场特性分析

对具有U型清洗槽的单涡旋式果蔬水流清洗机,涡旋式水流清洗强化特性进行数值研究,探讨U型清洗槽内横纵孔淹没水射流形成单涡旋水流清洗动力的规律,及涡旋流对清洗湍流强化作用。通过对不同的横纵孔射流流量比下清洗槽内三维流动的数值进行模拟,计算结果表明:横纵射流流量决定了单涡旋形成的三维分布和强度;纵向射流的水平位置,影响横纵射流的相互作用强度,射流位置距离近相互作用强,形成涡旋流动显著,促进对单涡旋向出口下游的迁移;涡旋流形成区具有较高的湍流强度,表明具有显著清洗强化作用。