發(fā)芽糙米微波干燥能量吸收與利用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-28 19:18
發(fā)芽糙米富含功能性成分,具有較高市場(chǎng)價(jià)值,但新鮮的發(fā)芽糙米含水率較高,容易出現(xiàn)霉變和細(xì)菌繁殖現(xiàn)象,微波干燥可使發(fā)芽糙米快速降至安全含水率。但發(fā)芽糙米微波干燥過(guò)程中微波能吸收和利用規(guī)律不清、高能效干燥模式缺乏等問(wèn)題限制該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和推廣。針對(duì)上述問(wèn)題,本研究在臺(tái)架試驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用有限元分析軟件COMSOL Multiphysics構(gòu)建電磁、熱、質(zhì)耦合模型,從微波能、熱、質(zhì)傳遞和分布特征角度,探究發(fā)芽糙米連續(xù)式微波干燥過(guò)程中能量吸收和利用規(guī)律;采用數(shù)值模擬與臺(tái)架試驗(yàn)相結(jié)合方法,優(yōu)化最佳微波能吸收率下微波設(shè)備結(jié)構(gòu),解析微波干燥條件(微波強(qiáng)度、風(fēng)速、每循環(huán)干燥時(shí)間和料層厚度)對(duì)微波能利用效率、爆腰率和色度的影響規(guī)律,提出高能效和高品質(zhì)發(fā)芽糙米微波干燥模式。主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:(1)基于電磁學(xué)和傳熱傳質(zhì)學(xué)基本理論,建立具備多物理場(chǎng)耦合特征的發(fā)芽糙米微波干燥過(guò)程模型。連續(xù)式微波干燥機(jī)磁控管饋口間存在耗損與反射,料層表面的電場(chǎng)均勻度降低,微波能吸收能力減弱;當(dāng)吸收的微波能轉(zhuǎn)化為熱能時(shí),料層內(nèi)溫升和降水量的增幅低于微波輸入功率增幅,微波干燥條件決定溫度和水分變化特征,影響微波能利用效率。(2...
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 發(fā)芽糙米及其營(yíng)養(yǎng)功效
1.1.1 發(fā)芽糙米的生物學(xué)特性
1.1.2 發(fā)芽糙米的營(yíng)養(yǎng)功效
1.2 微波干燥技術(shù)概述
1.2.1 微波干燥技術(shù)原理
1.2.2 微波干燥技術(shù)特點(diǎn)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 微波干燥過(guò)程模擬研究
1.3.2 微波能吸收和利用研究
1.4 研究?jī)?nèi)容與方法
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 發(fā)芽糙米連續(xù)式微波干燥過(guò)程模擬研究
2.1 發(fā)芽糙米微波干燥系統(tǒng)模型建立
2.1.1 幾何模型建立
2.1.2 模型假設(shè)
2.1.3 控制方程
2.1.4 邊界條件
2.1.5 網(wǎng)格劃分
2.1.6 模型求解
2.2 模型驗(yàn)證
2.2.1 樣品準(zhǔn)備
2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 微波干燥腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度分布
2.4.2 微波干燥時(shí)發(fā)芽糙米料層的微波能吸收
2.4.3 微波干燥時(shí)發(fā)芽糙米料層的溫度和水分變化過(guò)程分析
2.5 本章小結(jié)
3 發(fā)芽糙米微波干燥系統(tǒng)能量吸收研究
3.1 連續(xù)式微波干燥機(jī)基本參數(shù)確定
3.1.1 微波輸入功率
3.1.2 微波干燥腔尺寸
3.2 波導(dǎo)口排列方式對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.2.1 波導(dǎo)口排列方式選擇
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 干燥腔壁面過(guò)渡形式對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.3.1 壁面過(guò)渡形式選擇
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 輸送帶安裝位置對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.4.1 安裝位置選擇
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 試驗(yàn)驗(yàn)證
3.5.1 微波干燥發(fā)芽糙米各能量的表征
3.5.2 試驗(yàn)方法
3.5.3 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
4 發(fā)芽糙米微波干燥能量利用效率研究
4.1 材料與方法
4.1.1 材料準(zhǔn)備
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
4.1.3 試驗(yàn)流程及方法
4.1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.5 指標(biāo)測(cè)定
4.1.6 數(shù)據(jù)處理
4.2 數(shù)值模擬
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 發(fā)芽糙米微波干燥特性研究
4.3.2 發(fā)芽糙米微波干燥品質(zhì)研究
4.3.3 發(fā)芽糙米微波能利用效率研究
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 主要結(jié)論
5.2 研究創(chuàng)新
5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3645430
【文章來(lái)源】:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 發(fā)芽糙米及其營(yíng)養(yǎng)功效
1.1.1 發(fā)芽糙米的生物學(xué)特性
1.1.2 發(fā)芽糙米的營(yíng)養(yǎng)功效
1.2 微波干燥技術(shù)概述
1.2.1 微波干燥技術(shù)原理
1.2.2 微波干燥技術(shù)特點(diǎn)
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 微波干燥過(guò)程模擬研究
1.3.2 微波能吸收和利用研究
1.4 研究?jī)?nèi)容與方法
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 發(fā)芽糙米連續(xù)式微波干燥過(guò)程模擬研究
2.1 發(fā)芽糙米微波干燥系統(tǒng)模型建立
2.1.1 幾何模型建立
2.1.2 模型假設(shè)
2.1.3 控制方程
2.1.4 邊界條件
2.1.5 網(wǎng)格劃分
2.1.6 模型求解
2.2 模型驗(yàn)證
2.2.1 樣品準(zhǔn)備
2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方法
2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 微波干燥腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度分布
2.4.2 微波干燥時(shí)發(fā)芽糙米料層的微波能吸收
2.4.3 微波干燥時(shí)發(fā)芽糙米料層的溫度和水分變化過(guò)程分析
2.5 本章小結(jié)
3 發(fā)芽糙米微波干燥系統(tǒng)能量吸收研究
3.1 連續(xù)式微波干燥機(jī)基本參數(shù)確定
3.1.1 微波輸入功率
3.1.2 微波干燥腔尺寸
3.2 波導(dǎo)口排列方式對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.2.1 波導(dǎo)口排列方式選擇
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 干燥腔壁面過(guò)渡形式對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.3.1 壁面過(guò)渡形式選擇
3.3.2 結(jié)果與分析
3.4 輸送帶安裝位置對(duì)微波能吸收的影響規(guī)律
3.4.1 安裝位置選擇
3.4.2 結(jié)果與分析
3.5 試驗(yàn)驗(yàn)證
3.5.1 微波干燥發(fā)芽糙米各能量的表征
3.5.2 試驗(yàn)方法
3.5.3 結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
4 發(fā)芽糙米微波干燥能量利用效率研究
4.1 材料與方法
4.1.1 材料準(zhǔn)備
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
4.1.3 試驗(yàn)流程及方法
4.1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.5 指標(biāo)測(cè)定
4.1.6 數(shù)據(jù)處理
4.2 數(shù)值模擬
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 發(fā)芽糙米微波干燥特性研究
4.3.2 發(fā)芽糙米微波干燥品質(zhì)研究
4.3.3 發(fā)芽糙米微波能利用效率研究
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 主要結(jié)論
5.2 研究創(chuàng)新
5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3645430
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