干燥在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域均有大量的應(yīng)用,我國(guó)的干燥能耗占整個(gè)工業(yè)能耗的比例達(dá)到12%左右。干燥作為農(nóng)副產(chǎn)品長(zhǎng)期保存的一種重要方式,根據(jù)相關(guān)農(nóng)副產(chǎn)品干燥領(lǐng)域的研究表明,目前我國(guó)的農(nóng)副產(chǎn)品干燥技術(shù)存在能耗大、技術(shù)落后、干燥品質(zhì)差、智能控制水平低等問(wèn)題。因此研發(fā)高效節(jié)能的干燥系統(tǒng)以及確定合理的物料干燥工藝對(duì)提高干燥行業(yè)效益、緩解環(huán)境污染具有重要的意義。本文立足于以太陽(yáng)能熱利用為主,減少傳統(tǒng)能源的使用。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能干燥工藝控制進(jìn)行研究,進(jìn)一步提出了基于太陽(yáng)能熱利用的雙工質(zhì)干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)和搭建了雙效太陽(yáng)能集熱器干燥系統(tǒng)和直膨式熱泵輔助太陽(yáng)能干燥系統(tǒng),對(duì)干燥系統(tǒng)進(jìn)行理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和預(yù)測(cè)優(yōu)化評(píng)價(jià)等研究。本論文主要開(kāi)展的工作如下:（1）針對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能干燥過(guò)程中存在干燥周期不確定、干燥工藝不易控制、干燥品質(zhì)差等問(wèn)題,提出了開(kāi)放式太陽(yáng)能干燥物料終點(diǎn)判斷和直接式太陽(yáng)能干燥溫度控制的工藝方法。理論分析了開(kāi)放式太陽(yáng)能干燥物料的熱濕遷移機(jī)理,構(gòu)建了開(kāi)放式太陽(yáng)能干燥的熱濕遷移模型,分析預(yù)測(cè)物料干燥過(guò)程中表面溫度和質(zhì)量變化,并以紅薯為研究對(duì)象對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究表明預(yù)測(cè)模型能夠較準(zhǔn)確... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)說(shuō)明
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 太陽(yáng)能及熱泵干燥技術(shù)
        1.2.2 干燥特性及動(dòng)力學(xué)模型
        1.2.3 干燥系統(tǒng)的性能及評(píng)價(jià)分析
        1.2.4 機(jī)器學(xué)習(xí)在預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用
    1.3 目前研究存在的關(guān)鍵問(wèn)題
    1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本課題的技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
2 傳統(tǒng)太陽(yáng)能干燥方式的工藝控制研究
    2.1 引言
    2.2 開(kāi)放式干燥物料的熱濕遷移研究
        2.2.1 開(kāi)放式干燥的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        2.2.2 熱濕遷移模型的建立
        2.2.3 模型的求解
        2.2.4 結(jié)果與分析
    2.3 直接式干燥物料表面溫度的預(yù)測(cè)
        2.3.1 直接式干燥的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        2.3.2 表面溫度預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建
        2.3.3 模型的求解
        2.3.4 結(jié)果與分析
    2.4 傳統(tǒng)太陽(yáng)能干燥的工藝控制方法
        2.4.1 開(kāi)放式太陽(yáng)能干燥終點(diǎn)的控制方法
        2.4.2 直接式太陽(yáng)能干燥溫度的控制方法
    2.5 本章小結(jié)
3 基于太陽(yáng)能熱利用的雙工質(zhì)干燥系統(tǒng)的研制
    3.1 引言
    3.2 雙工質(zhì)干燥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及運(yùn)行控制策略
        3.2.1 設(shè)計(jì)方法
        3.2.2 運(yùn)行控制策略
    3.3 雙效太陽(yáng)能集熱器干燥系統(tǒng)的構(gòu)建及工作原理
        3.3.1 系統(tǒng)構(gòu)建
        3.3.2 工作原理
    3.4 直膨式熱泵輔助太陽(yáng)能干燥系統(tǒng)的構(gòu)建及工作原理
        3.4.1 系統(tǒng)構(gòu)建
        3.4.2 工作原理
    3.5 本章小結(jié)
4 雙效太陽(yáng)能集熱器干燥系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 雙效集熱器的傳熱理論模型
        4.2.1 模型描述及假設(shè)條件
        4.2.2 能量平衡方程的建立
        4.2.3 換熱系數(shù)的確定
        4.2.4 單值性條件的確定
        4.2.5 模型的求解方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.3.2 測(cè)試方案
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.3.4 干燥特性參數(shù)
        4.3.5 干燥動(dòng)力學(xué)模型
        4.3.6 不確定度分析
    4.4 系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)與運(yùn)行控制策略
        4.4.1 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        4.4.2 運(yùn)行控制策略
    4.5 結(jié)果與分析
        4.5.1 模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證
        4.5.2 雙效集熱器性能分析
        4.5.3 模型預(yù)測(cè)案例分析
        4.5.4 系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程分析
        4.5.5 物料干燥特性分析
        4.5.6 物料干燥動(dòng)力學(xué)模型
    4.6 本章小結(jié)
5 直膨式熱泵輔助太陽(yáng)能干燥系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 帶有玻璃蓋板的集熱/蒸發(fā)器的傳熱模型
        5.2.1 模型簡(jiǎn)化與假設(shè)條件
        5.2.2 能量平衡方程的建立
        5.2.3 換熱系數(shù)的確定
        5.2.4 單值性條件的確定
        5.2.5 模型的求解方法
    5.3 直膨式熱泵干燥的熱力學(xué)分析
        5.3.1 熱泵干燥過(guò)程空氣循環(huán)分析
        5.3.2 熱泵干燥過(guò)程制冷劑循環(huán)分析
        5.3.3 熱泵干燥的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
    5.4 實(shí)驗(yàn)的材料與方法
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.4.2 測(cè)試方法
        5.4.3 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.4.4 干燥特性參數(shù)確定
        5.4.5 干燥動(dòng)力學(xué)模型
        5.4.6 不確定度分析
    5.5 系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略
    5.6 結(jié)果與分析
        5.6.1 模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證
        5.6.2 熱泵干燥運(yùn)行性能分析
        5.6.3 物料干燥特性
        5.6.4 物料干燥動(dòng)力學(xué)模型
    5.7 本章小結(jié)
6 基于太陽(yáng)能熱利用的雙工質(zhì)干燥系統(tǒng)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)研究
    6.1 引言
    6.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的集熱單元性能預(yù)測(cè)
        6.2.1 數(shù)據(jù)的篩選
        6.2.2 特征值的選擇
        6.2.3 機(jī)器學(xué)習(xí)方法的選擇
        6.2.4 超參數(shù)的確定
        6.2.5 預(yù)測(cè)結(jié)果的驗(yàn)證
        6.2.6 運(yùn)行控制技術(shù)的優(yōu)化
    6.3 雙工質(zhì)干燥系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境參數(shù)的影響分析
        6.3.1 影響參數(shù)的選擇
        6.3.2 參數(shù)的影響分析
        6.3.3 運(yùn)行參數(shù)的確定
    6.4 基于4E評(píng)價(jià)理論的物料干燥過(guò)程評(píng)價(jià)
        6.4.1 能量分析
        6.4.2 (?)分析
        6.4.3 經(jīng)濟(jì)性分析
        6.4.4 環(huán)境性分析
        6.4.5 結(jié)果與分析
    6.5 干燥物料品質(zhì)評(píng)價(jià)
        6.5.1 收縮性
        6.5.2 色差性
        6.5.3 結(jié)果與分析
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要研究成果
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間研究成果及獲得獎(jiǎng)勵(lì)情況
附件
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]雙孢蘑菇冷凍干燥聯(lián)合微波真空干燥傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)及干燥過(guò)程中風(fēng)味成分變化研究[D]. 裴斐.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
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碩士論文
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[3]基于支持向量機(jī)的鍛造生產(chǎn)線能耗預(yù)測(cè)研究[D]. 王宏愿.山東大學(xué) 2017
[4]太陽(yáng)能輔助熱泵聯(lián)合干燥銀耳的研究[D]. 陳濤.福建農(nóng)林大學(xué) 2016
[5]熱泵干燥機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化及干燥實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙峰.天津大學(xué) 2014
[6]微波與太陽(yáng)能熱風(fēng)聯(lián)合干燥救心菜的工藝研究與裝備設(shè)計(jì)[D]. 鮑雪梅.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
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[8]整體式平板太陽(yáng)能集熱器集熱性能研究與熱遷移因子分析[D]. 夏佰林.上海交通大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3201534