| 冷冻浓缩过程冰晶夹带溶质浓度分布模拟 |
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| 引用本文： | 陈梅英,卓艳云,欧忠辉,冯力,林河通,陈锦权.冷冻浓缩过程冰晶夹带溶质浓度分布模拟[J].科学通报,2014(18). |
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| 作者姓名： | 陈梅英 卓艳云 欧忠辉 冯力 林河通 陈锦权 |
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| 作者单位： | 福建农林大学管理学院旅游学院(合暑);福建农林大学食品科学学院;福建师范大学数学与计算机科学学院;兰州理工大学材料科学与工程学院; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31101327);高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助课题(20123515110016);福建省自然科学基金(2011J01002)资助 |
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| 摘 要： | 针对冷冻浓缩过程冰晶夹带造成该技术推广使用受限制的问题,采用国内外描述相变微观结构的相场模型,将体系视为水和溶质二元系统,建立冷冻浓缩过程冰晶生长的数学模型,耦合溶质场,从微观上模拟冰晶形貌演变,分析冰晶夹带溶质浓度分布规律.探讨模拟结晶时间、过冷度及模拟初始温度对冰晶夹带浓度分布的影响.结果表明:模拟结果与实验相符合.随着模拟结晶时间的延长,冰晶固液界面的溶质浓度增大,造成溶质夹带增加;过冷度小,溶质扩散率大,冰晶中溶质浓度小,过冷度越大,溶质向液相中扩散越不充分,冰晶中溶质浓度越大;模拟初始温度高,冰晶浓度分布小,模拟初始温度低时,其溶质浓度增大.适当控制这3种因素将减少冰晶的夹带率,降低冷冻浓缩过程的可溶性固形物损失.
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| 关 键 词： | 冷冻浓缩 相场法 冰晶夹带 溶质浓度分布 数值模拟 |
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