【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,人們的物質(zhì)生活得到了極大豐富,對果蔬的需求量也急劇膨脹。但由于果蔬的成熟環(huán)境溫度較高,因而快速降低果蔬的田間熱成為提高果蔬貨架期的重要步驟。而壓差預(yù)冷是在農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷過程中使用較為廣泛且有效地預(yù)冷方法之一,其通過果蔬的特殊堆碼方式配合毛氈形成中間氣流通路,并通過壓差風(fēng)機將冷空氣強制送入預(yù)冷箱內(nèi),從而達(dá)到果蔬快速降溫的目的。本文以櫻桃為例探究送風(fēng)參數(shù)對壓差預(yù)冷的預(yù)冷時間、能耗與溫度分布不均勻度進行分析,以期得到最優(yōu)化的送風(fēng)參數(shù)。其主要工作如下:1.建立三維櫻桃預(yù)冷數(shù)學(xué)模型利用CFD軟件建對櫻桃的壓差預(yù)冷過程進行了數(shù)值模擬。同時,為了更接近預(yù)冷的真實情況,通過ASHRAE手冊得到櫻桃主要的成分(水分、糖分、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、無機鹽)的物性參數(shù)(密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容)隨溫度變化的函數(shù),再經(jīng)過混合物計算公式求得櫻桃隨溫度變化的物性參數(shù)的函數(shù)。最后對迎面風(fēng)速1.45m/s與0.72m/s兩種情況下的模擬數(shù)據(jù)進行實驗驗證,得到實驗與模擬的溫度隨時間的變化曲線基本一致,兩者的最大溫差在2℃以內(nèi)。2.送風(fēng)速度對預(yù)冷效果的影響通過實驗與模擬分析得到在迎面風(fēng)速在0.5m/s~3.0m/s時,風(fēng)速越大櫻桃預(yù)冷時間越短,預(yù)冷能耗越大,預(yù)冷結(jié)束時溫度不均勻度越小。當(dāng)迎面速度超過2m/s時,再增加送風(fēng)速度對預(yù)冷時間影響不大;在迎面風(fēng)速在0.5m/s~1m/s時預(yù)冷能耗逐漸降低在1m/s~3m/s時,預(yù)冷能耗增長幅度較快;當(dāng)迎面風(fēng)速超過1.5m/s時風(fēng)速對預(yù)冷不均勻度的影響較小,其變化率小于0.59%。故而綜合分析櫻桃預(yù)冷的最佳送風(fēng)速度為2m/s。3.送風(fēng)溫度對預(yù)冷效果的影響通過實驗與模擬分析得到送溫度度在-2℃~2℃時,送風(fēng)溫度越高,櫻桃預(yù)冷時間越長,預(yù)冷能耗越小,預(yù)冷結(jié)束時溫度不均勻度越小。送風(fēng)溫度每增加1℃,其不均勻度降低率依次為14.44%、15.22%、28.57%、42.51%;總能耗的減小率為2.47%、2.79%、1.93%、1.55%,預(yù)冷時間增加率依次為10.88%、13.21%、17.33%、27.27%。綜合以上分析可以得到最佳的送風(fēng)溫度為0℃。4.送風(fēng)方向?qū)︻A(yù)冷效果的影響通過實驗與模擬分析得到送風(fēng)方向變化對預(yù)冷效果的影響。交替送風(fēng)對預(yù)冷時間變化不明顯,其預(yù)冷時間穩(wěn)定在25~26min之間。風(fēng)向交替周期越小(交替次數(shù)越大)時;預(yù)冷能耗顯著增加。在風(fēng)向交替周期為10min時(風(fēng)向變化5次)時櫻桃預(yù)冷能耗最大達(dá)到43.3kJ/kg,比單向送風(fēng)的34.19kJ/kg高出26.13%;預(yù)冷過程中與結(jié)束時溫度不均勻度顯著減小;其不均勻度僅相當(dāng)于單向送風(fēng)的50.22%~61.92%。故而在櫻桃壓差預(yù)冷過程中送風(fēng)方向交替一次為宜。6.櫻桃壓差預(yù)冷最佳的送風(fēng)參數(shù)綜合對櫻桃壓差預(yù)冷的送風(fēng)參數(shù)(送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度、送風(fēng)方向)的分析,綜合考慮預(yù)冷時間、預(yù)冷能耗與預(yù)冷溫度不均勻度。得到櫻桃壓差預(yù)冷最佳的送風(fēng)參數(shù)為:迎面風(fēng)速為2m/s,送風(fēng)溫度0℃,在預(yù)冷過程中送風(fēng)方向交替一次。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS255.3
【圖文】：

1.保溫層 2.循環(huán)水泵 3.壓縮機 4.冷凝器 5.蒸發(fā)其 6.噴淋裝置 7.物料 8.傳送帶圖 1.1 噴淋式冷水預(yù)冷系統(tǒng)原理圖冷水預(yù)冷是一種簡單有效的對果蔬的降溫方式。由于冷水具有較高的熱導(dǎo)系數(shù)，冷水與產(chǎn)品表面的均勻接觸會導(dǎo)致溫度迅速下降[8]。故在相同溫度的降溫介質(zhì)下，冷水預(yù)冷是空氣預(yù)冷速度的 15 倍[9]。此外，冷水預(yù)冷在處理某些帶根莖的果蔬時還具有一定的清洗功能[10]。但其最大的問題在于產(chǎn)品淋濕后易攜帶細(xì)菌，導(dǎo)致病害發(fā)生和腐爛增加。然而，由于國家對水資源的保護愈發(fā)嚴(yán)格，大量消耗水資源的冷水預(yù)冷的發(fā)展逐漸受到限制。1.2.2 真空預(yù)冷真空預(yù)冷技術(shù)的原理是：隨著環(huán)境壓力的降低，液態(tài)水的沸點也隨之降低。將帶水的果蔬放置在密閉容器中，并快速抽走密閉容器內(nèi)的空氣，使得容器內(nèi)的水分在常溫下蒸發(fā)吸熱，從而快速帶走果蔬采后的田間熱[11]。其系統(tǒng)原理如圖1.2 所示。

真空預(yù)冷系統(tǒng)原理圖

圖 1.3 冷庫預(yù)冷系統(tǒng)原理圖預(yù)冷服冷庫預(yù)冷降溫速率慢、溫度分布不均勻的問題，以冷冷應(yīng)運而生。其主要是通過設(shè)置壓差風(fēng)機與特殊的堆碼方箱側(cè)面的開孔流過，直接與包裝箱內(nèi)果蔬接觸的強制對流理如圖 1.4 所示

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8 王成林;李舒宏;張小松;楊文超;;不同送風(fēng)參數(shù)對地板送風(fēng)系統(tǒng)性能的影響[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

9 劉拴強;劉曉華;江億;;溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中獨立新風(fēng)系統(tǒng)的研究(2):送風(fēng)參數(shù)的確定[J];暖通空調(diào);2010年12期

10 袁旭東;張秀平;賈磊;許敬德;曲繼坤;王智文;;輻射+送風(fēng)組合末端供冷結(jié)露特性研究[J];流體機械;2018年01期

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2 叢曉春;張旭;;送風(fēng)參數(shù)對車廂內(nèi)溫度影響的試驗研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)文集[C];2004年

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4 石利軍;付祥釗;;航站樓通風(fēng)模型的邊界條件設(shè)置分析[A];第十四屆西南地區(qū)暖通空調(diào)熱能動力學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

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6 張鐵輝;馬曉鈞;諸群飛;蔡志濤;楊揚;;深圳南山中心區(qū)超高層項目中庭負(fù)荷及熱環(huán)境模擬分析[A];綠色設(shè)計 創(chuàng)新 實踐——第5屆全國建筑環(huán)境與設(shè)備技術(shù)交流大會文集[C];2013年

7 王萌;周建偉;徐莉;;溫濕度獨立控制的工位空調(diào)[A];全國暖通空調(diào)制冷2006年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

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3 黃俊;多孔太陽墻熱特性及應(yīng)用分析[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

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7 趙楠楠;織造車間大小環(huán)境分區(qū)空調(diào)氣流組織特性研究[D];中原工學(xué)院;2010年

8 胡承邦;辦公室新型、傳統(tǒng)空調(diào)流場模擬及舒適度分析[D];華中科技大學(xué);2013年

9 王時雨;送風(fēng)參數(shù)對熱風(fēng)供暖效果的影響[D];東華大學(xué);2014年

10 郭陽;空調(diào)列車不同送風(fēng)方式下氣流組織及熱舒適模擬研究[D];沈陽建筑大學(xué);2013年

本文編號：2744838