| 初始非饱和多孔物料对冷冻干燥影响理论分析 |
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| 引用本文： | 王维,陈墨,王威,潘艳秋,陈国华.初始非饱和多孔物料对冷冻干燥影响理论分析[J].大连理工大学学报,2014,54(1):6-12. |
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| 作者姓名： | 王维 陈墨 王威 潘艳秋 陈国华 |
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| 作者单位： | 大连理工大学化工机械学院;大连民族学院生命科学学院;大连理工大学化工学院;大连市第四人民医院职业卫生科;香港科技大学化学与生物分子工程系 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(21076042)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT14RC(3)008). |
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| 摘 要： | 为提高过程的经济性,提出了液体物料初始非饱和冷冻干燥的技术思想.推导了冷冻干燥质、热耦合传递模型,模型采用了新的吸附-解吸平衡关系,并考虑了吸湿效应.控制方程用有限容积法进行数值求解.待干水溶液中的溶质选用典型的药物赋形剂———甘露醇.结果表明,初始非饱和多孔物料能够显著减少干燥时间,达到强化冷冻干燥的目的.随初始孔隙率ε0(1-S0)的不断增大,干燥时间逐渐缩短;在物料初始饱和度S0为0.30~0.35时,干燥时间达到最短.依据干燥过程中饱和度和温度的分布,分析了物料内部质、热传递机理和干燥速率控制因素.对有效质量扩散系数KS和有效导热系数λ+KTΔH的分析显示,随着冷冻干燥的进行,物料瞬时孔隙率ε0(1-S)不断增大,过程将由传质控制逐渐变为传热控制.
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| 关 键 词： | 初始非饱和 冷冻干燥 数值模拟 传热传质 多孔介质 |
Theoretical analysis for freeze-drying of initially unsaturated porous material |
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| WANG Wei,CHEN Mo,WANG Wei,PAN Yanqiu,CHEN Guohua.Theoretical analysis for freeze-drying of initially unsaturated porous material[J].Journal of Dalian University of Technology,2014,54(1):6-12. |
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| Authors: | WANG Wei CHEN Mo WANG Wei PAN Yanqiu CHEN Guohua |
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| Institution: | WANG Wei;CHEN Mo;WANG Wei;PAN Yan-qiu;CHEN Guo-hua;School of Chemical Machinery,Dalian University of Technology;College of Life Science,Dalian Nationalities University;School of Chemical Engineering,Dalian University of Technology;Department of Occupational Health,Dalian No.4People Hospital;Department of Chemical and Biomolecular Engineering,Hong Kong University of Science and Technology; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | initially unsaturated freeze-drying numerical simulation heat and mass transfer porous media |
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