本文關鍵詞：甘草干燥設備的研究與研制

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【摘要】：甘草富含甘草酸、黃酮素等化學成分,具有抗炎、抗癌等藥用價值。我國甘草種植儲量豐富,但由于原料加工中的干燥環(huán)節(jié)缺乏理論研究和實際應用,導致甘草切片等一系列半成品生產(chǎn)力不足。一方面由于新鮮甘草含水量高,不經(jīng)干燥而長時間存放容易腐爛變質(zhì),造成浪費,因此大量甘草在土地里未被挖掘;另一方面由于生產(chǎn)力不足導致半成品產(chǎn)量很少,而甘草富含的諸多化學成分和藥用價值被應用在醫(yī)學和生活中,有大量需求的甘草半成品市場未被滿足。因此,加強干燥設備的理論研究和實際應用是解決甘草市場供需平衡的關鍵。在類型繁多的干燥設備中,隧道型烘干設備廣泛應用于果蔬干燥過程中,這種類型的干燥設備操作方便,結構簡單,成本低廉,適合大批量干燥。將這種干燥設備應用于甘草切片干燥,不僅能降低干燥周期,提高單位時間干燥量,還能使產(chǎn)品質(zhì)量有一定的保證。隧道烘干設備的流場均勻性是影響產(chǎn)品干燥質(zhì)量的關鍵因素之一,因此本文主要做了以下工作來研究流場的均勻性:(1)計算了甘草切片干燥過程中的主要參數(shù),活化能和擴散常數(shù),為干燥時傳熱傳質(zhì)過程提供了一定的理論依據(jù)。(2)對傳統(tǒng)烘干隧道的流場進行了模擬仿真,其中模型為長20m,寬1.8m,高1.8m的長方體,從仿真結果得出其流場均勻性較差。(3)針對傳統(tǒng)隧道不均勻的特點進行了結構改造和仿真分析,并改變模型部分參數(shù)進行對比研究,發(fā)現(xiàn)當進風口置于隧道兩側,個數(shù)為8,直徑為0.5m時,流場相對來說最均勻。(4)在理論研究過程中研制了一部分改造設備,干燥切片的產(chǎn)量有明顯提升。目前團隊正處于研制隧道干燥設備的準備階段。
【關鍵詞】：甘草切片 烘干隧道 結構優(yōu)化 流場
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.892
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 干燥方法概述13-15
• 1.1.1 對流傳熱干燥13-14
• 1.1.2 傳導傳熱干燥14
• 1.1.3 輻射傳熱干燥14-15
• 1.1.4 組合干燥15
• 1.2 對流熱風干燥設備概述15-18
• 1.2.1 箱式干燥器15-16
• 1.2.2 隧道式烘干機16
• 1.2.3 帶式干燥機16-17
• 1.2.4 流化床干燥器和噴動床干燥器17-18
• 1.3 隧道式干燥設備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀19
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀19
• 1.4 課題研究目的、意義、主要內(nèi)容及創(chuàng)新性19-20
• 1.5 本章小結20-21
• 第2章 干燥原理及甘草特性21-32
• 2.1 干燥基本原理21
• 2.2 多孔介質(zhì)理論21-23
• 2.2.1 多孔介質(zhì)的基本參數(shù)22-23
• 2.2.2 多孔介質(zhì)傳熱過程23
• 2.2.3 多孔介質(zhì)傳質(zhì)過程23
• 2.3 多孔介質(zhì)對流干燥機理23-26
• 2.3.1 多孔介質(zhì)恒速干燥階段24
• 2.3.2 多孔介質(zhì)降速干燥階段24-26
• 2.4 有效水分擴散系數(shù)計算26-31
• 2.4.1 Matlab曲線擬合工具26-27
• 2.4.2 有效水分擴散系數(shù)的計算方法27-29
• 2.4.3 有效水分擴散系數(shù)的求解29-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 CFD基本概念和傳統(tǒng)干燥隧道的建模研究32-44
• 3.1 數(shù)值模擬理論32-33
• 3.1.1 流體動力學（CFD）簡介32
• 3.1.2 CFD數(shù)值模擬方法32-33
• 3.2 基本控制方程33-35
• 3.2.1 質(zhì)量守恒方程33-34
• 3.2.2 動量守恒方程34
• 3.2.3 湍流模型34-35
• 3.3 傳統(tǒng)物理模型建立35-43
• 3.3.1 傳統(tǒng)物理模型35-36
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分36
• 3.3.3 傳統(tǒng)模型邊界條件36-37
• 3.3.4 數(shù)值求解37
• 3.3.5 模擬結果37-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第4章 干燥隧道的結構改造及數(shù)值模擬44-62
• 4.1 結構改造44-45
• 4.2 CFD模擬仿真45-53
• 4.2.1 基本控制方程45
• 4.2.2 模型建立45-46
• 4.2.3 網(wǎng)格劃分46
• 4.2.4 邊界條件46
• 4.2.5 數(shù)值計算46-47
• 4.2.6 模擬結果47-53
• 4.3 進風口參數(shù)研究53-60
• 4.3.1 模型II仿真結果分析53-56
• 4.3.2 模型III仿真結果分析56-60
• 4.4 本章小結60-62
• 第5章 烘干設備的研制62-66
• 5.1 初始干燥設備62-63
• 5.2 初期設備改造與實施63-65
• 5.3 烘干隧道改造方案65
• 5.4 本章小結65-66
• 結論與展望66-68
• 結論66
• 展望66-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄72

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本文編號：977079