球形生物種子真空干燥工藝特性研究
發(fā)布時間:2021-11-05 00:34
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,糧食干燥機械化已成為一項重大研究課題。真空干燥作為一種新型的干燥方式,具有在低溫下進行干燥的特點,在許多領(lǐng)域都得到快速發(fā)展和應(yīng)用。但由于對生物種子真空干燥特性研究不足,導(dǎo)致真空干燥在此領(lǐng)域的應(yīng)用較少。球形作為生物種子最常見形狀,其干燥特性研究可為以后大型糧食真空干燥設(shè)備研究提供理論依據(jù)。本文根據(jù)水勢理論建立了球形生物種子在真空干燥條件下的傳熱傳質(zhì)過程的數(shù)學(xué)模型,對數(shù)學(xué)模型方程進行了有限差分離散,在MATLAB環(huán)境中對模型進行不同干燥溫度和不同真空度條件下的模擬計算,分析不同的真空干燥條件對干燥速率的影響,并對其原因進行分析。然后選擇具有代表性的花生種子為研究對象,利用DZF-6090型真空干燥裝置對其進行真空干燥實驗,記錄實驗數(shù)據(jù),并與理論計算干燥曲線進行對比,以便驗證計算結(jié)果的真實可靠性。本文還對真空干燥過程的單位耗能進行了估算,并與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥工藝進行了耗能效益對比分析,對真空干燥后的種子品質(zhì)進行了實驗驗證。通過以上對真空干燥加工工藝的研究,本文得出以下結(jié)論:種子在真空干燥過程中,干燥溫度對其干燥速率影響較大,干燥真空度對干燥速率影響相對較小。經(jīng)真空干燥單位...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 真空干燥技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究的目的和內(nèi)容
1.3.1 論文研究目的
1.3.2 論文研究內(nèi)容
1.4 課題研究的技術(shù)路線
第二章 真空特性及真空干燥原理
2.1 真空基礎(chǔ)知識
2.1.1 真空的性質(zhì)
2.1.2 真空特點
2.1.3 真空度簡介
2.2 真空技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.1 真空技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用
2.2.2 真空技術(shù)在電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.3 真空技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.4 真空技術(shù)在材料領(lǐng)域的應(yīng)用
2.3 真空技術(shù)在干燥領(lǐng)域的應(yīng)用
2.3.1 真空干燥技術(shù)的原理
2.3.2 真空干燥系統(tǒng)
2.3.3 真空干燥技術(shù)所具備的特點
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于水勢理論真空干燥過程中傳熱傳質(zhì)模型
3.1 引言
3.2 論分析
3.2.1 多孔介質(zhì)分類
3.2.2 多孔介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)模型分析
3.2.3 真空干燥過程中物料水分相變的傳熱傳質(zhì)分析
3.2.4 水勢概念簡介
3.3 基于水勢理論的真空干燥機理分析
3.4 球形生物種子真空干燥模型建立
3.4.1 建立模型
3.4.2 模型控制方程的求解方法
3.4.3 節(jié)點離散
3.4.4 模型的初始條件以及邊界條件
3.5 模擬計算
3.6 本章小節(jié)
第四章 真空干燥實驗和數(shù)值模擬的比較分析
4.1 基本概念以及相關(guān)公式
4.1.1 含水率及干燥速率
4.1.2 真空干燥特性曲線的解釋
4.1.3 提高干燥速率的方法
4.2 實驗?zāi)康?br> 4.3 真空干燥過程中的影響因素
4.3.1 干燥溫度
4.3.2 真空度
4.3.3 物料的裝載厚度
4.4 實驗設(shè)備、材料
4.5 實驗方案及操作流程
4.5.1 實驗設(shè)計方案
4.5.2 實驗具體操作
4.6 實驗結(jié)果與模擬對比分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 真空干燥的耗能計算以及干燥品質(zhì)分析
5.1 真空干燥的耗能分析
5.1.1 真空度耗能
5.1.2 干燥溫度耗能
5.2 真空干燥后的品質(zhì)效益分析
5.2.1 實驗材料與設(shè)備
5.2.2 試驗步驟
5.2.3 實驗結(jié)果分析
5.3 真空干燥相對熱風(fēng)干燥的能耗效益分析
5.4 真空干燥對環(huán)境的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玫瑰花瓣壓花材料真空干燥特性及動力學(xué)模型[J]. 譚穎,陳國菊,程玉瑾,袁愛群,馬少妹,韋冬萍. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(08)
[2]冬瓜真空干燥特性及其品質(zhì)變化[J]. 李瑜,李娜,侯春燕,桑莉君. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2015(09)
[3]污泥過熱蒸汽薄層干燥特性及干燥模型構(gòu)建[J]. 張緒坤,孫瑞晨,王學(xué)成,蘇志偉,曹偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(14)
[4]冰溫真空干燥海鰻魚片的鮮度和揮發(fā)性成分的對比研究[J]. 陳青云,萬金慶,齊自元,施文正,汪之和. 現(xiàn)代食品科技. 2014(03)
[5]木材真空干燥特點及國內(nèi)研究現(xiàn)狀[J]. 鄭拓宇,閆超. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2014(02)
[6]菠菜低溫真空干燥實驗研究[J]. 申江,張現(xiàn)紅,胡開永. 食品工業(yè)科技. 2014(05)
[7]荔枝紅外干燥均勻性與果殼孔隙分形色變研究[J]. 徐鳳英,陳震,李長友,廖建源. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(01)
[8]獼猴桃切片真空干燥設(shè)備及工藝的研究[J]. 張秦權(quán),文懷興,許牡丹,袁越錦,史芳. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[9]Effect of steam pretreatment on wood moisture content and characteristics of vacuum drying[J]. PENG Yi-qing,LI Fan,YANG Fei,YI Song-lin. Forestry Studies in China. 2012(04)
[10]低溫真空干燥對胡蘿卜品質(zhì)的影響[J]. 申江,李帥,齊含飛. 制冷學(xué)報. 2012(02)
博士論文
[1]工業(yè)化城鎮(zhèn)化農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中國家糧食安全問題[D]. 杜宇能.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]糧食干燥過程水分檢測與自動控制[D]. 張亞秋.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]多孔介質(zhì)中傳熱傳質(zhì)的算法研究[D]. 吳斌.浙江師范大學(xué) 2013
[2]多孔介質(zhì)對流干燥傳熱傳質(zhì)機理的研究及其數(shù)值模擬[D]. 陶斌斌.河北工業(yè)大學(xué) 2004
[3]溫度場的有限元數(shù)值模擬及其在塑件和模具冷卻分析中的應(yīng)用[D]. 劉永志.鄭州大學(xué) 2003
本文編號:3476715
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 真空干燥技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究的目的和內(nèi)容
1.3.1 論文研究目的
1.3.2 論文研究內(nèi)容
1.4 課題研究的技術(shù)路線
第二章 真空特性及真空干燥原理
2.1 真空基礎(chǔ)知識
2.1.1 真空的性質(zhì)
2.1.2 真空特點
2.1.3 真空度簡介
2.2 真空技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.1 真空技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用
2.2.2 真空技術(shù)在電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.3 真空技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.4 真空技術(shù)在材料領(lǐng)域的應(yīng)用
2.3 真空技術(shù)在干燥領(lǐng)域的應(yīng)用
2.3.1 真空干燥技術(shù)的原理
2.3.2 真空干燥系統(tǒng)
2.3.3 真空干燥技術(shù)所具備的特點
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于水勢理論真空干燥過程中傳熱傳質(zhì)模型
3.1 引言
3.2 論分析
3.2.1 多孔介質(zhì)分類
3.2.2 多孔介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)模型分析
3.2.3 真空干燥過程中物料水分相變的傳熱傳質(zhì)分析
3.2.4 水勢概念簡介
3.3 基于水勢理論的真空干燥機理分析
3.4 球形生物種子真空干燥模型建立
3.4.1 建立模型
3.4.2 模型控制方程的求解方法
3.4.3 節(jié)點離散
3.4.4 模型的初始條件以及邊界條件
3.5 模擬計算
3.6 本章小節(jié)
第四章 真空干燥實驗和數(shù)值模擬的比較分析
4.1 基本概念以及相關(guān)公式
4.1.1 含水率及干燥速率
4.1.2 真空干燥特性曲線的解釋
4.1.3 提高干燥速率的方法
4.2 實驗?zāi)康?br> 4.3 真空干燥過程中的影響因素
4.3.1 干燥溫度
4.3.2 真空度
4.3.3 物料的裝載厚度
4.4 實驗設(shè)備、材料
4.5 實驗方案及操作流程
4.5.1 實驗設(shè)計方案
4.5.2 實驗具體操作
4.6 實驗結(jié)果與模擬對比分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 真空干燥的耗能計算以及干燥品質(zhì)分析
5.1 真空干燥的耗能分析
5.1.1 真空度耗能
5.1.2 干燥溫度耗能
5.2 真空干燥后的品質(zhì)效益分析
5.2.1 實驗材料與設(shè)備
5.2.2 試驗步驟
5.2.3 實驗結(jié)果分析
5.3 真空干燥相對熱風(fēng)干燥的能耗效益分析
5.4 真空干燥對環(huán)境的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]玫瑰花瓣壓花材料真空干燥特性及動力學(xué)模型[J]. 譚穎,陳國菊,程玉瑾,袁愛群,馬少妹,韋冬萍. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2015(08)
[2]冬瓜真空干燥特性及其品質(zhì)變化[J]. 李瑜,李娜,侯春燕,桑莉君. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2015(09)
[3]污泥過熱蒸汽薄層干燥特性及干燥模型構(gòu)建[J]. 張緒坤,孫瑞晨,王學(xué)成,蘇志偉,曹偉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(14)
[4]冰溫真空干燥海鰻魚片的鮮度和揮發(fā)性成分的對比研究[J]. 陳青云,萬金慶,齊自元,施文正,汪之和. 現(xiàn)代食品科技. 2014(03)
[5]木材真空干燥特點及國內(nèi)研究現(xiàn)狀[J]. 鄭拓宇,閆超. 林業(yè)機械與木工設(shè)備. 2014(02)
[6]菠菜低溫真空干燥實驗研究[J]. 申江,張現(xiàn)紅,胡開永. 食品工業(yè)科技. 2014(05)
[7]荔枝紅外干燥均勻性與果殼孔隙分形色變研究[J]. 徐鳳英,陳震,李長友,廖建源. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(01)
[8]獼猴桃切片真空干燥設(shè)備及工藝的研究[J]. 張秦權(quán),文懷興,許牡丹,袁越錦,史芳. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[9]Effect of steam pretreatment on wood moisture content and characteristics of vacuum drying[J]. PENG Yi-qing,LI Fan,YANG Fei,YI Song-lin. Forestry Studies in China. 2012(04)
[10]低溫真空干燥對胡蘿卜品質(zhì)的影響[J]. 申江,李帥,齊含飛. 制冷學(xué)報. 2012(02)
博士論文
[1]工業(yè)化城鎮(zhèn)化農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中國家糧食安全問題[D]. 杜宇能.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]糧食干燥過程水分檢測與自動控制[D]. 張亞秋.吉林大學(xué) 2012
碩士論文
[1]多孔介質(zhì)中傳熱傳質(zhì)的算法研究[D]. 吳斌.浙江師范大學(xué) 2013
[2]多孔介質(zhì)對流干燥傳熱傳質(zhì)機理的研究及其數(shù)值模擬[D]. 陶斌斌.河北工業(yè)大學(xué) 2004
[3]溫度場的有限元數(shù)值模擬及其在塑件和模具冷卻分析中的應(yīng)用[D]. 劉永志.鄭州大學(xué) 2003
本文編號:3476715
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