液滴撞擊低溫球形顆粒的涂覆效果研究
發(fā)布時(shí)間:2022-04-28 23:13
隨著社會(huì)的不斷的進(jìn)步,人們對(duì)藥物粉體、高蛋白等營(yíng)養(yǎng)成分提取物需求量正在逐漸的增加,為了滿足日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)和獲得高質(zhì)量的粉體產(chǎn)品,噴霧冷凍技術(shù)作為一種新型的干燥技術(shù)正不斷應(yīng)用到工程實(shí)際中。噴霧冷凍干燥技術(shù)(SFD)為加工分散性的粉體提供一種工藝過(guò)程,它對(duì)制備高附加值的藥物、食品、功能材料等粉末材料具有重大意義。但目前的噴霧冷凍干燥過(guò)程中存在操作性差、傳熱傳質(zhì)效率低、設(shè)備壁面沉積和產(chǎn)品質(zhì)量差等問(wèn)題,就以上問(wèn)題,本文提出一種新的噴霧冷凍干燥方法,即將霧化的液滴涂覆在流化的冷凍載體顆粒表面,料液經(jīng)過(guò)涂覆、凍結(jié)、冷凍干燥、剝離過(guò)程形成最終的粉體產(chǎn)品。通過(guò)這種方法可將被干燥的料液食品、藥品等進(jìn)一步干燥成粉體成品,無(wú)需二次加工;而且,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)現(xiàn)設(shè)備的一體化。本文針對(duì)上述干燥方法中的凍結(jié)過(guò)程,研究了單液滴撞擊冷球形表面的動(dòng)力學(xué)行為。為了深入的研究單液滴撞擊冷球形表面的凍結(jié)行為,本文對(duì)霧化的液滴撞擊低溫球形表面的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)不同直徑的霧化液滴在不同的低溫環(huán)境下撞擊不同直徑的球體表面過(guò)程的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了拍攝,得到了液滴撞擊金屬鋼球表面的動(dòng)力學(xué)特性。本文首先對(duì)霧化液滴撞擊不...
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴霧冷凍干燥簡(jiǎn)介
1.2.2 噴霧冷凍干燥過(guò)程及其影響因素
1.2.3 液滴撞擊現(xiàn)象的相關(guān)研究
1.3 研究現(xiàn)狀的不足
1.4 本文研究的內(nèi)容
2 液滴撞擊低溫球面的理論基礎(chǔ)
2.1 單液滴撞擊球面的形態(tài)分析
2.2 單液滴碰壁的控制方程
2.2.1 理想固體表面的Young方程
2.2.2 實(shí)際壁面上接觸角滯后性
2.2.3 接觸線上的粘性剪切力
2.2.4 自由表面常用數(shù)值算法
2.3 單液滴凍結(jié)過(guò)程控制方程
2.3.1 表面熱流
2.3.2 冷凍階段
2.3.3 凍結(jié)固化階段
2.3.4 相變區(qū)
2.4 液滴碰撞壁面的受力分析
2.4.1 表面張力
2.4.2 內(nèi)部壓力
2.4.3 粘性力
2.4.4 慣性力
3 單液滴撞擊低溫球面實(shí)驗(yàn)
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.1 液滴產(chǎn)生裝置
3.2.2 制冷調(diào)控裝置
3.2.3 高速攝像裝置
3.3 實(shí)驗(yàn)的方法
3.3.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備過(guò)程
3.3.2 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程
3.3.3 實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理過(guò)程
3.4 實(shí)驗(yàn)材料及其屬性
3.5 實(shí)驗(yàn)流程
3.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析
3.6.1 直觀分析
3.6.2 方差分析
3.6.3 回歸分析
3.6.4 影響液膜鋪展長(zhǎng)度的因素顯著性分析
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
4.1 碰撞過(guò)程液膜的厚度及半徑影響因素
4.1.1 圖像處理過(guò)程
4.1.2 液滴碰撞的過(guò)程形態(tài)變化
4.1.3 液滴直徑的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.1.4 實(shí)驗(yàn)溫度的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.1.5 鋼球直徑的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析與討論
5 結(jié)論
5.1 全文總結(jié)
5.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 論文的不足之處
6 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]實(shí)驗(yàn)觀測(cè)液滴撞擊傾斜表面液膜的特殊現(xiàn)象[J]. 梁剛濤,沈勝?gòu)?qiáng),郭亞麗,陳覺先,于歡,李熠橋. 物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[2]液滴撞擊固體球面行為特性的數(shù)值研究[J]. 汪焰恩,周金華,秦琰磊,李鵬林,楊明明,韓琴,王月波,魏生民. 振動(dòng)與沖擊. 2012(20)
[3]液滴撞擊固體表面鋪展特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 畢菲菲,郭亞麗,沈勝?gòu)?qiáng),陳覺先,李熠橋. 物理學(xué)報(bào). 2012(18)
[4]基于碰撞特性的導(dǎo)線霧凇覆冰厚度預(yù)測(cè)模型研究[J]. 林銳,陳允清,蔣興良. 高壓電器. 2010(11)
[5]普魯蘭多糖的應(yīng)用及研究生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 楊西江,徐田華,徐玲,張春宇. 發(fā)酵科技通訊. 2010(04)
[6]液滴沖擊液膜過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭加宏,戴世強(qiáng),代欽. 物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]用耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法研究高分子鏈取向?qū)π巫円旱位乜s法測(cè)定界面張力值的影響[J]. 毛偉,孔濱,楊小震. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)
[8]采用HOTDISK測(cè)量材料熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃犢子,樊栓獅. 化工學(xué)報(bào). 2003(S1)
[9]普魯蘭多糖的粘度性質(zhì)研究[J]. 滕利榮,洪水聲,孟慶繁,陳佳,王亞軍,吳敏,劉蘭英. 食品科學(xué). 2003(10)
[10]柴油機(jī)噴霧撞壁的研究[J]. 成曉北,黃榮華,鄧元望,朱梅林. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2001(06)
本文編號(hào):3649725
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴霧冷凍干燥簡(jiǎn)介
1.2.2 噴霧冷凍干燥過(guò)程及其影響因素
1.2.3 液滴撞擊現(xiàn)象的相關(guān)研究
1.3 研究現(xiàn)狀的不足
1.4 本文研究的內(nèi)容
2 液滴撞擊低溫球面的理論基礎(chǔ)
2.1 單液滴撞擊球面的形態(tài)分析
2.2 單液滴碰壁的控制方程
2.2.1 理想固體表面的Young方程
2.2.2 實(shí)際壁面上接觸角滯后性
2.2.3 接觸線上的粘性剪切力
2.2.4 自由表面常用數(shù)值算法
2.3 單液滴凍結(jié)過(guò)程控制方程
2.3.1 表面熱流
2.3.2 冷凍階段
2.3.3 凍結(jié)固化階段
2.3.4 相變區(qū)
2.4 液滴碰撞壁面的受力分析
2.4.1 表面張力
2.4.2 內(nèi)部壓力
2.4.3 粘性力
2.4.4 慣性力
3 單液滴撞擊低溫球面實(shí)驗(yàn)
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.1 液滴產(chǎn)生裝置
3.2.2 制冷調(diào)控裝置
3.2.3 高速攝像裝置
3.3 實(shí)驗(yàn)的方法
3.3.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備過(guò)程
3.3.2 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程
3.3.3 實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理過(guò)程
3.4 實(shí)驗(yàn)材料及其屬性
3.5 實(shí)驗(yàn)流程
3.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析
3.6.1 直觀分析
3.6.2 方差分析
3.6.3 回歸分析
3.6.4 影響液膜鋪展長(zhǎng)度的因素顯著性分析
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
4.1 碰撞過(guò)程液膜的厚度及半徑影響因素
4.1.1 圖像處理過(guò)程
4.1.2 液滴碰撞的過(guò)程形態(tài)變化
4.1.3 液滴直徑的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.1.4 實(shí)驗(yàn)溫度的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.1.5 鋼球直徑的改變對(duì)液膜形態(tài)的影響
4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析與討論
5 結(jié)論
5.1 全文總結(jié)
5.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 論文的不足之處
6 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]實(shí)驗(yàn)觀測(cè)液滴撞擊傾斜表面液膜的特殊現(xiàn)象[J]. 梁剛濤,沈勝?gòu)?qiáng),郭亞麗,陳覺先,于歡,李熠橋. 物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[2]液滴撞擊固體球面行為特性的數(shù)值研究[J]. 汪焰恩,周金華,秦琰磊,李鵬林,楊明明,韓琴,王月波,魏生民. 振動(dòng)與沖擊. 2012(20)
[3]液滴撞擊固體表面鋪展特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 畢菲菲,郭亞麗,沈勝?gòu)?qiáng),陳覺先,李熠橋. 物理學(xué)報(bào). 2012(18)
[4]基于碰撞特性的導(dǎo)線霧凇覆冰厚度預(yù)測(cè)模型研究[J]. 林銳,陳允清,蔣興良. 高壓電器. 2010(11)
[5]普魯蘭多糖的應(yīng)用及研究生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 楊西江,徐田華,徐玲,張春宇. 發(fā)酵科技通訊. 2010(04)
[6]液滴沖擊液膜過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郭加宏,戴世強(qiáng),代欽. 物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]用耗散粒子動(dòng)力學(xué)方法研究高分子鏈取向?qū)π巫円旱位乜s法測(cè)定界面張力值的影響[J]. 毛偉,孔濱,楊小震. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)
[8]采用HOTDISK測(cè)量材料熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃犢子,樊栓獅. 化工學(xué)報(bào). 2003(S1)
[9]普魯蘭多糖的粘度性質(zhì)研究[J]. 滕利榮,洪水聲,孟慶繁,陳佳,王亞軍,吳敏,劉蘭英. 食品科學(xué). 2003(10)
[10]柴油機(jī)噴霧撞壁的研究[J]. 成曉北,黃榮華,鄧元望,朱梅林. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2001(06)
本文編號(hào):3649725
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