热泵工况下香蕉和牛肉制品的干燥实验研究

设计并搭建了一套热泵干燥系统,研究了设定条件下香蕉和牛肉的热泵的干燥特性曲线.结果表明:在温度干燥范围30~45℃条件下,干燥鲜香蕉24h,含水率从64.37%降至35.42%;在温度干燥范围45~50℃、湿度30%条件下,干燥鲜牛肉6h,含水率从70.28%降至12.47%;香蕉和牛肉干燥均匀,干燥效果良好.     

海带结热泵干燥特性及数学模型研究

采用双蒸发器常闭式热泵干燥技术,以海带结为物料,试验研究其在不同设定干燥温度(35,40,45,50℃)和装载密度(8.29,32.29,42.71 kg·m~(-3))条件下的干燥特性及水分比变化规律,并对试验数据进行拟合,得到其干燥数学模型.结果表明:干燥温度为35～50℃时,随着设定干燥温度的提高,单位除湿能耗比先增加后减少,而干燥时间先减少后增加;装载密度为8.29～42.71 kg·m~(-3)时,装载密度越大,干燥时间越长,单位除湿能耗比越大;在试验条件范围内,设定干燥温度为45℃、装载密度为32.29 kg·m~(-3),是海带结最佳干燥工艺参数,此时单位除湿能耗比为1.625 kg·(kW·h)~(-1),干燥时间为260 min,Page模型的预测值与试验结果基本吻合,可用其预测海带结热泵干燥特性及水分比随时间的变化规律.     

南方波纹米粉丝的热泵-热风组合干燥工艺研究

以综合反映南方波纹米粉丝干燥过程中产品品质、能耗、干燥速率的干燥效果评价值为指标,研究了热泵-热风组合干燥工艺中热泵干燥温度、转换点含水量、热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果的影响,并采用完全析因设计进行了优化。结果表明,热泵干燥温度、转换点含水量及热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果均有极显著的影响,南方波纹米粉丝热泵-热风组合干燥优化工艺条件为:热泵温度48℃、转换点含水量23%及热风温度78℃。在此条件下所得南方波纹米粉丝干燥效果评价值为86.19,比热风干燥和热泵干燥分别提高了11.99%和13.15%。热泵-热风组合干燥方法是南方波纹米粉丝的较佳干燥方法。     

武夷岩茶热泵干燥工艺的试验研究

为了探索新型节能、低碳排放的武夷岩茶干燥技术,自主研发了热泵-电辅热一体化烘干机,设定了9种不同干燥处理条件,对武夷岩茶初制过程中的揉捻叶进行干燥试验研究,获得武夷岩茶热泵干燥工艺参数及相应的干燥特性曲线、干燥速率曲线,并进行茶叶感官审评。结果表明,在干燥室送风温度110℃,热泵回风温度75±5℃的试验条件下,试验处理5设定的摊叶厚度3.5cm,第一次干燥时间20min,第二次干燥时间20min,肉桂毛茶品质最好,综合得分90.85分。     

热泵工况下香菇的干燥特性研究

利用实验研究和理论计算方法,以回热式热泵干燥系统作为干燥设备,在不同干燥条件下,研究香菇热泵的干燥特性曲线,分析并构建香菇热泵干燥的数学模型.结果表明:干燥温度是影响香菇热泵干燥时间的主要因素,风速对干燥时间的影响不显著;用Page模型对香菇热泵干燥的实验数据进行回归得到的相关系数、卡方、均方根误差范围分别为0.997 09—0.999 74、0.000 02—0.000 20、0.000 45—0.005 67,其预测的结果与实验值有较好的一致性,修正的Page模型可在实验范围内预测香菇热泵干燥过程中的水分比.     

渗透剂预处理对扇贝柱热泵干燥动力学及品质特性的影响

为提高扇贝柱热泵干燥效率,改善干制品品质,分别采用不同种类(菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白)和质量浓度(50、100、150g/L)的渗透剂预处理扇贝柱,在温度45℃、风速2m/s条件下进行后续热泵干燥,探究不同渗透剂预处理对扇贝柱热泵干燥动力学和品质特性的影响。基于低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)技术,分析扇贝柱热泵干燥过程中水分状态和分布规律。结果表明:适宜质量浓度的菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白溶液预处理可显著提高热泵干燥速率,降低色差(ΔE),提高复水效率。菊糖、海藻糖、麦芽糊精和乳清分离蛋白质量浓度分别为100、150、100、50g/L时,综合加权评分最高,复水率相比于对照组分别提高了2.98%、12.76%、11.91%和7.13%。150g/L海藻糖预处理对扇贝柱热泵干燥速率和品质特性的改善效果最优,与对照组相比,干燥时间缩短2h,ΔE降低40%,硬度降低,复水率增加22.79%,综合加权评分提高12.76%。LF-NMR结果表明:热泵干燥过程中,扇贝柱含水率的降低主要取决于不易流动水的去除；适宜质量浓度渗透剂预处理后,扇贝柱中不易流动水干燥过程中迁移速率加快,自由水峰面积占比略有增加,但总体变化不大；结合水峰面积占比呈增加趋势,而不易流动水峰面积占比显著降低；扇贝柱横向弛豫时间随干燥进行向左偏移,水分子流动性变低。综合考虑,扇贝柱热泵干燥优化预处理条件为150g/L海藻糖。     

肠衣干燥工艺研究

采用感官评定、微生物评定,对烘箱干燥和联合干燥的肠衣产品进行比较,确定肠衣干燥的工艺。其最佳工艺参数为干燥前期（2 h）采用热泵干燥,干燥温度为35℃,干燥后期（3 h）采用热风干燥,干燥温度为70℃,干燥时间5 h。     

红枣气体射流冲击干燥特性及干燥模型

由于红枣收获后品质快速下降,探讨适合红枣的加工方法以便延长红枣的保藏期非常重要。探究了干制条件对红枣气体射流干燥特性的影响,以便提高干制红枣品质,缩短干制时间,获取干燥活化能,优选干燥模型。选用自制气体射流冲击干燥设备干制红枣,研究风速(8.5、10.0、12.0m/s)、风温{60、65、70℃,变量[70℃(5h)+65℃(8h)+55℃]}对红枣水分比和干燥速率、水分有效扩散系数及活化能的影响,通过DPS数据统计软件对8个干燥模型(Lewis、Page、Modified Page、Wang & Singh、Henderson & Pabis、Approximation of diffusion、Logarithmic、Simplified Fick''s diffusion)进行拟合筛选。与大多数食品材料的干燥特性一致,红枣的气体射流冲击干燥过程主要为降速干燥。温度对整个干燥过程中参数的变化影响较大,温度越高,水分扩散越快,水分比下降越快,干燥速率越高。最高有效扩散系数为1.22133×10-9m²/s,所需最小活化能为10.39kJ/mol。使用8个模型进行拟合,研究发现Logarithmic模型的参数系数(R²)值为0.999801,均方根误差(RMSE)值为0.002913,卡方值(χ²)为9.332000×10-6,该模型为描述红枣气体射流冲击干燥的最优模型。温度与风速均对干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数和活化能有影响,在温度70℃(5h)+65℃(8h)+55℃,风速12.0m/s的条件下干燥效果较佳。     

高温烟气中单颗粒褐煤干燥特性实验研究

针对褐煤低温烟气干燥技术中干燥效率低、燃烧爆炸危险系数高等问题,对高温烟气干燥技术进行了研究.通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了不同烟气温度、粒径及初始含水率下的干燥曲线、干燥速率曲线、颗粒表面温度曲线,以此来研究3个因素对褐煤高温脱水效果的影响.结果表明,高温(≥600℃)烟气干燥速率远大于低温热风(≤200℃)干燥速率,但继续提高烟气温度对临界含水率的影响很小,同时对干燥速率的提升也不如低温干燥显著;初始含水率越高,干燥速率越大,表面温度越低;粒径越小,对干燥速率和临界含水率的影响越大,且大于干燥介质温度和煤球初始含水率的影响.     

苜蓿干燥的实验研究

采用红外水分分析仪研究了干燥温度在80～230℃范围内紫花苜蓿的干燥过程,分析了不同干燥因素对其茎、叶和茎叶相连情况的干燥速率的影响以及干燥前后茎、叶的收缩率.在自制的压扁实验台上进行了苜蓿茎的压扁实验,对不同压扁度茎的水分损失和干燥特性进行了对比实验.结果表明,苜蓿茎、叶以及茎叶相连部分具有不同的干燥特性.干燥温度是影响苜蓿茎、叶干燥速率的重要因素.苜蓿叶的干燥速率是茎的4～5倍.干燥温度每升高10℃,苜蓿叶的干燥速率增加40%～61%,苜蓿茎的干燥速率增加31%～72%.干燥温度对苜蓿叶的干燥速率的影响大于对苜蓿茎干燥速率的影响;干燥温度对直径较大的苜蓿茎和压扁度较小的苜蓿茎的干燥速率影响较大.苜蓿茎的直径每增大1毫米干燥速率减小23%～27%.当苜蓿茎的长度小于100毫米时,越短的茎的干燥速度越快.干燥过程中叶短轴的收缩率最大.干燥温度100℃和80℃时,压扁度为1.5苜蓿茎的干燥速率与叶的干燥速率接近干燥温度100℃时,长度50毫米的茎与六片叶子相连时干燥速率和叶的干燥速率很接近,这对于减少干燥过程中叶的脱落和营养损失具有重要的参考价值.还给出了压扁度的定义以及牧草压扁压强与压扁度之间的对应计算方法.     

两级压缩高温热泵木材干燥的研究

研制出可以实现单级、双级两级压缩的木材高温热泵干燥试验装置,介绍了两级压缩木材高温热泵干燥试验装置的设备组成及工作原理,用马尾松进行了木材干燥试验.结果表明:该试验装置的节能效果显著,平均能量回收率可达28%以上;采用该装置进行的木材干燥过程中的含水率、温度、湿度变化与常规干燥趋势一致.     

环境湿度影响受限空间池火的实验

为了分析高湿环境下火灾发展和烟气蔓延的复杂性和不确定性,本文搭建了3.6m×1.2m×1.4m的受限空间实验模型,以直径600mm的酒精作为火源,在室温(20±2)℃和相对湿度［(30%~90%)±5%］范围内调整受限空间环境条件,测试模型空间内燃料的质量损失速率、池火火焰温度、上部热烟气层平均温度、火焰对周围环境的热辐射、地面接收到的热辐射、火焰根部O₂浓度、烟气中CO₂浓度等参数,分析不同环境湿度条件下受限空间池火的发展规律.实验结果表明,常温条件下,环境湿度达到90%左右时,燃料的质量损失速率、火焰对周围环境的热辐射、火焰温度和上部热烟气层平均温度均显著下降,火灾旺盛阶段持续时间延长,熄灭阶段温降梯度减小.因此,常温环境中,相对湿度90%的高湿条件下池火的发展和蔓延会受到显著抑制.     

烧结余热利用中烧结混合料干燥过程实验研究

利用自行设计的实验装置,开展了kg级烧结混合料干燥实验,研究了干燥介质流量和温度对干燥过程的影响.结果表明:干燥过程是由较短的升速段、较长的恒速段及一定的降速段组成,其中恒速段表现为分段性;升速段、恒速段、降速段对应的水的质量分数(指干基水的质量分数,下同)分别为6.5%～7.5%,2%～6.5%和2%以下;升速段约发生在干燥前10 min内,且当水的质量分数为7.0%～7.5%时,干燥速率最大;不同工况下临界水的质量分数不同,其介于1.6%～2.8%之间;干燥介质流量和温度是影响干燥过程的主要因素,在一定范围内,流量越大,温度越高,干燥速率越大,但它们不成线性关系;干燥介质流量与温度均存在适宜范围.     

地板直喷式多联机热泵系统夏季供冷实验及模拟分析

文中提出一种地板直喷式多联机热泵系统,以水平管程相差约35 m的山西省太原市内某建筑二层内两个房间为研究对象,对该系统在夏季供冷时的房间内地板表面平均温度、竖直温度分布、室内温湿度进行测量实验.利用Airpak 3.0软件,模拟房间的温度场、速度场,以及PMV(predicted mean vote),PPD(predicted percent dissatisfied)的分布.结果表明:模拟结果与实验结果基本一致,即采用地板直喷式多联机热泵系统夏季供冷,可以有效保证管程较长房间的地板表面平均温度,且与管程较短的房间地板表面平均温度相差在1 ℃左右;各房间同等高度温差也小于2 ℃;地板表面无结露现象;人员工作区域内-1.5≤PMV≤1.2,PPD≤20%,舒适性良好.     

燃气机热泵系统的制冷性能

对燃气发动机驱动的空气．水热泵系统进行了制冷性能的实验研究．在充分回收发动机余热的情况下,在大范围工况下对影响系统性能的几个重要因素即蒸发器进水温度、蒸发器进水流量、燃气发动机转速以及环境温度等进行了实验研究．结果表明：环境温度31．2℃,蒸发器进水温度由12℃升高到23℃时,室内侧制冷量增加20．4％,系统一次能源利用率提高13.2％;另一方面,当发动机转速由1300dmin升高到190Cr／min时,系统一次能源利用率先增加15．2％,而后降低7．5％,在1600r／min出现峰值．最后获得燃气机热泵系统制冷的最优工况．     

谷物干燥热泵性能的实验研究及理论分析

在已开发的热泵流化床谷物干燥设备研究基础上对其中的热泵进行了实验研究,得出干燥实验系统热泵供风温度以及供热系数的影响因素及其影响规律.通过对实验结果进行细致的理论分析,发现增大蒸发器回路风量与降低冷凝器出口风温可以显著改善热泵性能.依此拟定了热泵改进方案,预测了改进后热泵的性能指标,分析比较了相应干燥系统的经济效益.结果显示,改进后的热泵供热系数可达到3.856,干燥费用进一步降低.     

不同干燥方法对核桃品质及不饱和脂肪酸稳定性的影响

为考察不同干燥方法对货架期核桃坚果营养品质的影响,以恒温热风干燥方法为对照,采用变温热风干燥和远红外干燥方法对采后鲜核桃进行干燥,室温(24℃)存放,分析比较核桃不饱和脂肪酸及品质稳定性。结果表明,远红外干燥至大约4%的水分含量所需时间为对照组的一半。贮藏6个月后,变温热风干燥组核桃油酸、亚油酸和亚麻酸分别降低了9.59%,10.58%和12.71%;远红外干燥组分别降低了7.49%,7.34%和6.77%;对照组分别降低了14.44%,11.79%和15.50%。3组核桃的过氧化值和羰基价依次分别是0.88,2.94,0.60,2.08,0.98,3.52 meq/kg。远红外干燥不仅能缩短干燥时间,而且能延缓核桃的氧化酸败,更好的保持核桃的品质。     

制衣车间湿帘降温系统的CFD模拟

为研究湿帘降温系统在热湿地区制衣车间的热环境分布情况,使用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）方法,模拟湿帘降温系统下制衣车间内部温度场与相对湿度场的分布。用现场测试结果及计算结果设置相应边界条件,模拟结果显示,沿湿帘进口到负压风机出口方向室内温度呈递增趋势,平均每米增加0.031 ℃,室内相对湿度呈递减趋势,平均每米下降0.37%。将温度值和相对湿度值的模拟结果与测试结果进行对比分析,可知温度平均误差为0.57%,湿度平均误差为4.9%。研究证明了所建立三维CFD模型的准确性,为湿帘系统在制衣车间的布局优化提供参考。     

相变储能型太阳能真空集热管运行特性研究

为了解相变储能型太阳能真空集热管的运行情况,对不同工况下单根真空管的运行情况以及三根真空管串联运行的情况进行实验研究,实验主要分为吸热和放热两个阶段.单根真空管运行的研究结果表明,吸热阶段,晴天和多云工况下,日平均集热效率能够达到30％～45％;阴天工况下的日平均集热效率很低,只有6％左右,且在吸热过程中由于U型铜管中...     

龙眼微波干燥的试验研究

为探讨微波干燥龙眼新技术,采用微波干燥试验装置和自行开发的计算机在线测试系统,进行了不同加热、间歇时间组合条件下的龙眼定功率微波干燥试验．结果表明：龙眼微波干燥过程可分为加速、恒速和降速干燥三个阶段,物料失水过程大部分处于恒速阶段,在2．7～5h内可将龙眼鲜果干燥至含水率20％(w.b．)以下,并获得满意的干燥质量．微波加热时间对干燥速度影响最大,间歇时间的影响受制于加热时间．在干燥后期应缩短加热时间以控制物料温升,避免干燥过度．以试验数据回归的数学方程可用于描述二段式龙眼微波间歇干燥过程．