一、Heat Transfer to Foods: Modelling and Validation（论文文献综述）
冯飙[1]（2021）在《面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究》文中提出相变储热技术可以缓解热能供需矛盾、提高热能转化效率、推动太阳能和工业余热的综合梯级利用,对践行节能减排、力争完成我国“碳达峰”和“碳中和”的战略目标具有重要的现实意义。高性能相变材料的筛选与研发是相变储热技术发展的关键。近年来有机多元醇相变材料由于其较高的相变焓值,在约370–520 K的中温区间备受瞩目。与其他常见有机类相变材料（如石蜡和烷烃）相比,多元醇相变材料的特点之一是在其分子结构中含有多个极性较大的羟基。文献中已有一些研究对多元醇相变材料的宏观热物性（相变焓值和导热系数等）进行了表征,但对其热物性在微观层面的构效关系的理解还相对匮乏。例如,现有的实验测试与表征难以阐释晶体结构转变、羟基分布以及纳米添加物所引起的多元醇材料相变焓值的变化规律。虽然有研究者指出了羟基所形成的氢键对一元醇导热系数的影响,但是氢键对多元醇相变材料导热性能的贡献尚缺乏针对性的量化分析。此外,当封装在储热罐中时,多元醇相变材料与薄型金属外壳之间的接触热阻也会影响实际工程应用中相变储热系统的储/释热速率,有必要针对多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻进行实验测试与微观界面导热机理研究。有鉴于此,本文采用分子动力学模拟方法对具有较高相变焓值的赤藓糖醇为代表的多元醇相变材料的关键热物性及其与金属界面间的热传导特性进行了微观层面的研究。首先对OPLS-AA、CHARMM、GAFF和GROMOS等四种可能适用于多羟基结构的分子力场进行了测试,通过对比实测的赤藓糖醇固液两态的密度和比热容等关键热物性验证了GROMOS是最合适多元醇相变材料的力场模型。在此基础上,采用界面/NPT方法复现了赤藓糖醇的微尺度熔化过程,并发现在固液相变过程中赤藓糖醇分子会由线性直链结构转变成非线性结构。这种结构变化引起的氢键键能的变化占赤藓糖醇总熔化焓值的45.5%,证明了大量氢键的存在是多元醇材料相变焓值较高的根本原因。因为赤藓糖醇的实测过冷度可高达100 K左右,在分子动力学模拟中也难以实现其结晶凝固过程,故本文以典型的一元醇相变材料正十六醇为替代研究对象分析了纳米添加物的引入对醇类材料相变焓值的影响机理。通过模拟发现在凝固过程中石墨烯纳米片附近的正十六醇分子会发生团聚现象,从而保持非线性的分子结构。这些受限的正十六醇分子对凝固焓值的贡献减弱,因此纳米复合相变材料整体的凝固焓值会低于有效介质理论的预测值。同样的,这些受限的正十六醇分子在熔化过程中吸收的相变潜热也相应较少,最终导致纳米复合相变材料的熔化焓值也相应降低。为改善纳米复合相变材料的相变焓值,本文进一步构建了羟基修饰石墨烯纳米片的简化氧化石墨烯模型,利用氧化石墨烯表面的羟基与正十六醇的羟基结合形成氢键,成功抵消了一部分相变焓值损失。通过实验制备并测试了氧化石墨烯-正十六醇纳米复合相变材料的相变焓值,验证了模拟的结果,为高焓值多元醇纳米复合相变材料的开发提供了可行的思路。为了研究氢键和晶体结构对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理,本文分别以赤藓糖醇和典型的固固相变多元醇季戊四醇为对象,系统地研究了它们相变前后导热性能的差异。通过分析相变过程中晶体结构变化引起的氢键变化和导热系数变化之间的内在关联,揭示了氢键对多元醇相变材料分子间导热的贡献。在固态下,氢键数目越多、氢键键能越大则醇类相变材料的导热系数越高。为了充分利用氢键对醇类相变材料导热系数的贡献,本文提出并建立了一个基于正一元醇相变材料的“理想晶体”模型。通过模拟发现,在“理想晶体”结构中沿正一元醇分子链长度方向的导热是弹道式的,温度梯度很小;主要的导热温差集中在“理想晶体”分子层的界面处,而界面处羟基形成的氢键可以提高界面传热系数。该“理想晶体”结构可以将正一元醇相变材料的导热系数提高近1倍,为提升多元醇相变材料的本征导热系数提供了理论借鉴。最后,为了测试多元醇相变材料与金属界面间的接触热阻,本文提出了一种基于稳态热流法的改进型薄型材料接触热阻测试原理,设计并成功开发了相应的测试仪器。利用该自研仪器对赤藓糖醇与不同金属界面间的接触热阻进行了系统性测试,阐明了表面粗糙度和接触压力对多元醇相变材料与金属界面间接触热阻的影响规律。实验结果也验证了表面粗糙度越小、接触压力越大则接触热阻越小这一规律。此外,还通过模拟揭示了多元醇相变材料与不同金属界面处声子振动态密度耦合度的差异,从而辨别出了不同金属界面热传导能力的优劣,为实际储热系统中封装材料的选取和系统热设计提供了参考。综上所述,本文针对典型多元醇相变材料的若干关键热力学和输运性质开展了分子动力学模拟与实验研究,所得的结果有助于指导基于多元醇的高相变焓值、高导热复合相变材料的研究与开发,为中温区相变储热技术的进步和推广提供基础支撑。
谌英敏[2]（2021）在《采后蜜桃传热传质及预冷效果模型构建研究》文中研究指明蜜桃采后快速均匀预冷是抑制内部微生物生长,以减少其营养消耗和延长果实货架期的关键步骤,也是保障蜜桃在低温贮藏运输过程中质量和安全的第一环节。然而,不同的预冷策略和瓦楞通风包装纸箱开孔参数设计对蜜桃采后预冷效果具有不同的影响程度。因此,本文深入研究了送风和开孔参数对蜜桃整个预冷过程的宏观和微观影响,即从微观的果实内部传热传质特性、湿冷空气流动情况到宏观的预冷均匀性、冷藏转移时间以及水分损失、风机能耗上进行了详细的综合分析与对比,以优化确定最佳的预冷策略和开孔设计参数。但是预冷试验只能进行现场测试,以实现果实预冷效果的宏观分析,而无法高精度观测果实在预冷过程中的微观变化。由此,本研究构建了单箱多层蜜桃在预冷过程中的三维计算流体动力学CFD-WIHS（Computational Fluid Dynamics-With Internal Heat Source）传热传质数值模型,并将山西省晋中市太谷区特色果实大久保蜜桃作为试验对象来验证该模型准确性。最后利用已通过试验验证的CFD-WIHS数值模型来获取大量高精度的三维时空温度以及流场分布数据,以构建基于GA-BP神经网络的蜜桃预冷效果预测模型。本文的创新点和研究结论主要从以下四个方面阐述,分别是:（1）提出了CFD-WIHS传热传质数学建模方法。本文在先前学者已开发的CFD数值模型基础上,增加了对果实内部热源动态传热数学模型的构建,并结合FLUENT中的自定义函数（User-Defined Function,UDF）对其进行了C语言编码,使其能量模型能加载进入蜜桃内部计算域传热传质数学方程中,以提高预测果实在预冷过程中发生强制对流换热现象的真实性。最后该建模方法的预测精准性将通过模拟结果与试验数据结合对比的方式来进行相关验证,结果显示:内部热源的加载使预测果实温度的均方根误差（Root-Mean-Square Error,RMSE）和平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error,MAPE）分别降低了6.90～11.26%和7.28～12.95%,并且在不同预冷工况条件下,这四种开孔数模型（开孔数分别为2、4、6和9）用于预测温度的最大RMSE和MAPE值分别为1.858°C和18.29%,而用于预测预冷时间SECT值（7/8ths Cooling Time）的最大误差为19.23%,这些误差数据充分证明了该建模方法用于准确预测蜜桃预冷效果的可行性和可适用性。（2）深入研究了蜜桃内部热源的加载对其预冷效果评估的综合影响。将已通过试验验证的9孔包装模型作为模拟对象,并对其进行了0.2～2.7 m/s范围内不同预冷风速下的全面仿真与分析,结果发现:空气流入速率的进一步增大会削弱对蜜桃体积Tvwa和表面Tswa加权平均温度的影响以及对整体预冷均匀性（Overall Heterogeneity Index,OHI）评估的影响程度,特别是当送风速率超过1.7 m/s后,送风速率的提高对其OHI和SECT值以及果温监测值的影响幅度非常小,即影响幅度值分别低于0.2%、1分钟以及低于～0.1°C。由此可建议,当送风速率高于1.7 m/s后,蜜桃所产生的内部热源（主要涉及果实自身的呼吸热和蒸发潜热）可以直接忽略掉以降低建模复杂度,从而达到节省模拟计算成本的目的。（3）优化确定了蜜桃采后预冷处理的最佳送风参数范围以及合理的开孔设计参数。通过利用多维度预冷效果评估体系,深入分析了不同预冷策略和开孔参数对蜜桃预冷时间、OHI值、累计水分损失总量以及风机能耗的有效性影响,结果发现:送风速率的增大会改善果实的预冷均匀性,减小果实的冷藏转移时间以及SECT期间内的累计水分损失总量,但是当送风速率超过2.5 m/s后,送风速率不在显着影响SECT和OHI值,即变化幅度分别低于6.81分钟和6.57%。由此,为保证蜜桃快速均匀的预冷而不诱发过多的能量浪费,可推荐蜜桃预冷的最佳风速范围为1.5～2.5 m/s。对于送风温度而言,较低的送风温度会加重果实的冷害严重程度,但是当送风温度得到大幅度提升时,果实的呼吸速率却成倍增大,这非常不利于保持果实的商业食用价值以及提高果实在整个冷链物流中的经济效益。由此考虑各项预冷效果的综合评估,发现蜜桃采后预冷的最佳风温范围为2～4°C。此外,当通风孔的设计位置呈对称分布且开孔直径为20～40 mm时,用这四种开孔数模型进行预冷时的数据显示:开孔数的增大会提高蜜桃整体的预冷均匀性,但在开孔数超过6后其OHI值并不存在明显变化趋势,同时,开孔直径35 mm后的整体异质性指数OHI值显着低于20～30 mm,并呈稳定发展趋势。由此发现,用于蜜桃预冷的瓦楞通风包装箱开孔直径不宜超过35 mm,而其开孔数不宜超过6。（4）成功构建了基于GA-BP神经网络的蜜桃预冷效果预测模型。利用SPSS软件对影响蜜桃预冷效果的主要因素正交试验设计了25种不同的预冷工况条件,并将其应用于开孔数分别为2、4、6和9且已通过试验验证的CFD-WIHS数值模型中以获得100组样本数据。利用GA遗传算法与BP神经网络相结合的方式对该数据不断训练,以建立具有工程实用性的蜜桃采后预冷效果预测模型。该预测模型以送风风速、预冷空气温度、蜜桃初始温度以及开孔直径、开孔数为输入变量,以预冷时间SECT和整体预冷均匀OHI为输出变量,其相对应的预测相关性R2值分别为96.25%和86.38%。采用MATLAB软件所成功构建的预测模型为中小型果园实时监控蜜桃预冷效果以保持果实最佳预冷品质提供了可靠的实际操作价值,也为后续学者开发智能化决策系统提供了坚实的理论参考依据。
王教领[3]（2021）在《特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化》文中研究表明特色果蔬干燥是其储藏与后续加工的重要工序,但存在效率低、能耗大和品相差等问题,转轮干燥可以实现果蔬低温高效干燥,但再生耗能高、热风循环不合理等难题制约了产业化应用。本文围绕上述问题,开展特色果蔬转轮热泵联合干燥技术研究,建立低湿驱动低温干燥模式,优化联合干燥系统,探究转轮与热泵除湿特性,探明临界除湿机理,解决分级冷凝节能再生技术,开展果蔬除湿干燥试验,建立优化干燥工艺,实现特色果蔬节能、高效与优质干燥。主要研究内容如下:（1）针对转轮除湿能耗高等问题,开展转轮热泵联合干燥系统参数匹配与流场均布研究。通过单次干燥产量与干燥时间确定热泵循环主要参数,并在此基础上确定转轮主要参数,制定优化联合除湿干燥控制系统。开展箱体底板高度与缓坡角度对干燥介质分布、流速及压力影响,探明6°最优倾角;针对进口风道盲区,建立等分缓坡风道,各处风量约为0.8m/s,实现风量的均布。（2）为了进一步实现系统的高效匹配,同时为优化干燥工艺提供理论参考,分别建立热泵与转轮除湿预测模型并探明除湿特性。利用转轮吸附特性及COMSOL软件建立转轮除湿模型,探讨了除湿进风状态等对除湿量及出风温度的影响,明确最佳转速（12r/h）和进风速度（2.5m/s）。通过压缩机10系数,分析了基准频率下的制热量、制冷量与蒸发、冷凝温度的变化关系,根据“零频率”方法建立了变频压缩机模型,通过插值验证表明制冷剂流量误差小于0.9%,输入功率误差小于3%,可用于压缩机输出参数的预测。（3）围绕转轮热泵联合干燥对空气能及余热高效利用问题,开展了联合系统临界除湿机理研究,探明了新风与回风的适宜焓值转换方法。开展热泵与转轮联合除湿过程分析,探明干燥介质对除湿效率的影响机制。利用转轮除湿热效率、绝热干燥效率评价等指标,研究蒸发除湿状态与转轮除湿效果的关系,探明了临界转换机理。开展了杏鲍菇基于转轮热泵联合干燥试验,建立了除湿能耗比与转换点相对湿度等参数间的数学关系模型,探明了转换点相对湿度对除湿能耗比的影响机制,进一步验证了临界除湿的有效性。转换点相对湿度为44%时,干品杏鲍菇SPC 0.679k W·h/kg,与预测值的绝对误差小于3个百分点。（4）基于转轮再生能耗高问题,开展压缩机排气分级冷凝再生技术研究,实现能量的高效匹配。分析分级冷凝制冷剂循环过程,构建制冷剂与空气侧模型,探究影响再生效果的主要因素。开展纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验,表明分级冷凝模式节能29.5%。建立再生进风温度、风速及蒸发进风温度与再生加热温度、再生冷凝量等指标间的响应面试验,表明蒸发进风温度34℃,再生进风温度32℃,风量90%为最优工艺,在室温条件下提高蒸发温度与再生进风温度有利于提升分级冷凝再生效果。（5）为了进一步探究转轮热泵联合干燥优势,开展热泵、热泵冻融和转轮热泵联合干燥试验研究,建立优化干燥工艺。结果表明,香菇干燥,转轮热泵联合干燥速率最快（6h）,且品质最优;针对澳洲坚果采用全程45℃以下的低温,可36h将澳洲坚果干燥到1.5%安全水分,过氧化值（0.001g/100g）与酸价值（0.37mg/g）远低于国家标准。
牟津慧[4]（2021）在《冷冻工艺对冻豆腐传热传质特性影响的研究》文中研究说明在我国,冻豆腐是一种深受人们喜爱的食品。孔隙率对冻豆腐的口味影响很大,而孔隙率的形成受冷冻工艺影响较大。不同冷冻工艺条件下,豆腐中发生的传热传质过程,尤其是冻结阶段的潜热释放、相界面的迁移、冰晶生长等对孔隙率有较大影响。本文对豆腐在冷冻过程中的传热传质机理、力学特性、冰晶生长对孔隙率及蛋白质变性的影响进行了分析。然后利用CFD软件模拟了不同冷冻工艺条件下豆腐温度场的变化,通过实验研究了不同冷冻工艺条件下的降温速率和孔隙率变化。最终总结了冻豆腐的最佳冷冻工艺条件。首先建立了冻豆腐的传热数学模型,并考虑了相变引起的热物性变化。通过万能试验机测量了不同冻结温度下冻豆腐的极限应力。而后又分析了低温对冰晶及孔隙率的影响与冰晶生长对蛋白质变性的影响。然后利用CFD软件计算了冻豆腐的温度场及中心温度,与实验结果基本吻合。然后对不同含水率、不同对流换热系数、不同体积下豆腐冷冻过程的温度场变化进行仿真。结果证明:含水率越高,冻结时间越快;对流换热系数越高,降温速率越快;豆腐体积越大,降温时间越久。最后对多种冷冻工艺条件下（降温速率、冻结温度、含水量、豆腐体积、空气湿度）冷冻的豆腐进行实验分析。结果证明:在降温速率为-15～-25℃的条件下,边长为8cm的豆腐在降温至-10℃时孔隙率最大。且含水量越高,豆腐的孔隙率越大,空气湿度越大孔隙率越大。
张灿[5]（2021）在《冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响研究》文中指出冷风机不合理的运行参数及运行模式会对果蔬冷藏库内温度场与速度场产生影响,进而影响货物的冷藏品质。本文以西安市某50t苹果冷藏间作为研究对象,通过数值模拟研究冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响,给出冷风机合理的运行方案,该研究旨在改变冷风机不合理的运行现状,改善苹果的冷藏环境,为实际冷库运行管理的优化提供参考。主要的研究工作如下:（1）采用k-ε紊流模型并结合计算流体力学软件研究冷风机不同风速对冷藏间室内温度场、速度场的影响,并计算进货阶段不同批次货物的平均温度,定量研究不同批次货物的温度变化。结果表明,冷风机风速降低可使原储藏货物的平均温度升高,使新入库货物的冷却降温速率降低,当新入库货物的温度达到稳定状态时,该货物区域的平均温度随着冷风机风速的降低而升高。针对本文所研究的冷藏间,并结合苹果的冷藏温度要求,当冷风机的风速由实际风速8.0m/s降至7.5m/s时,原储藏货物的平均温度升高0.2%,且货物的温度波动不超过±0.5K,新进货物的温度分布为271.4K-274.2K,符合苹果在冷藏间内的冷藏温度要求,当冷风机风速降至7.0m/s、6.5m/s时,部分新入库货物的温度只能冷却至275.0K、275.4K,不适合苹果的冷藏。（2）对冷藏间储藏阶段货物区的温度场进行模拟,得到冷风机使用分季节手动控制间歇运行模式时货物的温度分布规律,并引入温度评价指标（TEI）对货物区的温度变化进行定量分析。结果表明,冷风机采用手动控制间歇运行模式时,货物区在冷风机开机与停机时段的温度波动均小于±0.5K,货物区整体的温度分布范围为271.8K-273.4K,冷风机停机后TEI稳定在66.7%,冷风机停机时段货物区底部温度波动较大,会对苹果储藏产生不利影响,建议提高货物的垫板高度。（3）通过编写与冷风机自动控制模式相关的用户自定义函数（UDF）,分别依据满库冷藏间在冷风机停机过程中和手动控制间歇运行模式下货物上部温度探头的数值变化,确定了不同的冷风机启停温度。研究结果表明,依据冷风机手动控制间歇运行模式设置启停温度为275.38K/272.82K,冷风机的开停机时间分别为2.75h、3.2h,该启停温度既能保证货物区的温度分布与动态变化满足苹果的冷藏要求,又保证了冷风机的启停频率在合理范围内。与手动控制模式相比,货物区的温度分布为272.0K-273.4K,在冷风机开停机时段的温度波动均小于±0.2K,温度控制精度更高,稳定性更好。
刘吉阳[6]（2021）在《覆膜铁带材界面结合与膜厚演变行为研究》文中指出覆膜铁材料是一种新型功能性金属与高聚物复合材料,具有更好的安全性、环保性、美观性以及成形加工与封装保护保鲜性能,符合金属包装工业节能节材、绿色环保、高品味个性化的发展趋势,因而自其被发明起就深受重视,并被认定为替代镀锡板（俗称马口铁）包装材料的未来产品。本文在国家自然科学基金资助下,面向国内覆膜铁制备理论和技术的迫切需求,聚焦国内覆膜铁企业在生产效率与产品质量方面存在的严重问题,针对覆膜铁熔融覆膜过程中金属基材和高聚物薄膜界面间的结合行为以及覆膜过程与质量的影响因素及规律,采用实验、数值仿真、理论分析相结合的方法进行了多尺度系统研究。研究以某国内大型企业覆膜铁生产线为依托,并以研究结果为该企业解决生产技术问题提供了理论指导。论文的主要研究内容及成果如下。（1）针对覆膜过程熔融状态下薄膜高聚物聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与镀铬带钢（TFS）表面水合氧化铬之间的化合过程及行为规律,首先通过XPS实验对镀铬带钢表面水合氧化铬层的化学成分进行了表征分析,确定水合氧化铬层由氧化铬、氢氧化铬、羟基氧化铬分子组成;然后使用分子动力学结合第一性原理的方法建立了微观尺度下PET分子和氧化铬分子的结合模型,以及不同羟基浓度的氧化铬分子与PET分子的结合模型。计算分析发现,氧化铬分子与PET分子以路易斯酸碱相互作用的形式进行结合,对应氧化铬（110）、（200）、（211）晶面的结合模型的结合能分别为-13.07eV、-2.74eV、-2.37eV;羟基化的氧化铬分子与PET分子间以生成氢键的形式进行结合,两者结合能与氧化铬表面羟基浓度呈线性正相关特性,提高镀铬带钢表面水合氧化铬层中的羟基浓度可有效改善覆膜铁界面结合强度。（2）针对覆膜铁制备过程中镀铬带钢和PET薄膜在通过加热辊升温及覆膜辊降温的复杂温控流程下,基材与薄膜的全流程温度变化以及覆膜过程各界面传热行为,建立了覆膜辊-PET-镀铬带钢-加热辊一体化数值仿真模型,揭示了熔融覆膜过程中PET薄膜受热后在镀铬带钢表面熔融与凝固的行为规律,和PET薄膜内部温度变化规律以及覆膜工艺参数对其温度变化的影响规律,以及PET薄膜熔融厚度变化规律及影响因素。研究发现,覆膜辊压力的增加使得PET与镀铬带钢界面接触弧长变长,在覆膜速度一定的条件下,增加了界面接触传热时间;覆膜速度影响薄膜熔融层厚,过大的覆膜工艺速度会导致覆膜铁薄膜完全熔融;覆膜辊和带钢初始预热温度增大都会使得熔融层厚更大,且过大的覆膜辊和带钢初始预热温度也会使得覆膜铁薄膜完全熔融;覆膜速度和覆膜辊与基材带钢的初始预热温度是决定薄膜熔融层厚度的主要工艺参数。（3）针对覆膜铁熔融覆膜过程中熔融态PET薄膜在基材镀铬带钢粗糙表面上的铺展、流动、填充行为,采用模拟实验结合有限元数值仿真的方法,揭示了基材镀铬带钢表面轮廓对覆膜铁结合界面结合行为的影响。结果表明,随覆膜温度升高,覆膜铁界面结合率和结合强度逐渐提高;随覆膜速度的降低,结合率和结合强度逐渐提高;熔融覆膜过程中基材镀铬带钢表面温度不均会导致成品覆膜铁膜内出现气泡。（4）针对覆膜过程中由于原料条件、工艺状态及设备精度等多方面原因导致的成品覆膜铁产品表面PET薄膜的厚度在横向和纵向不均匀的质量问题,借鉴板形研究的方法和模型研究膜厚横向不均匀问题,从覆膜辊系颤振动力学角度研究膜厚纵向不均匀问题,采用解析分析结合数值仿真进行力学建模研究,揭示其主要影响因素及其影响规律。结果表明,镀铬带钢表面的横向温差对覆膜铁表面PET薄膜横向熔融厚度起主要影响,提高镀铬带钢表面的温度可减小横向温差对PET横向熔融厚差的影响;覆膜辊压力与覆膜铁表面PET薄膜纵向厚度和纵向熔融厚度呈负相关特性;覆膜辊偏心对PET纵向厚度的影响呈逐渐衰减的趋势;硅胶层厚度的增加、硅胶层硬度的减少可减小覆膜辊偏心对PET纵向厚差的影响。
吴业豪[7]（2021）在《花椒多孔堆积填充床对流干燥传热传质特性》文中指出农作物干燥除了以农户为单位的自然晾晒外,热风对流工厂化机械干燥因大大减少了劳动力,保障了干燥农产品的洁净,特别是可以避免不良天气的影响保证产品干燥品质得到广泛研究。其中,农作物多孔堆积填充床和干燥介质的气-固传热传质特性是影响设备能耗及干燥品质的重要参数,掌握农作物多孔填充床干燥传热传质特性,对干燥理论研究和工业实际的结构优化设计具有重要意义。目前,对于花椒干燥传热传质的研究几乎不存在,更无花椒堆积填充床的孔隙与气-固流动传热传质耦合特性之间的关系研究。本课题为了使花椒热风干燥室的设计成本降低,便于日后开发出更适合的干燥系统,利用薄层干燥模型、多孔介质理论和局部非热平衡原理推导了花椒干燥气-固流动传热传质数值模型,通过实验和Fluent软件模拟,揭示其传热传质规律。主要研究工作如下:（1）通过热物性参数仪器测量出花椒的比热容和导热系数,利用Origin软件对其进行非线性拟合,得到了不同含水率下的导热系数和干花椒颗粒随温度变化的比热容曲线规律。通过曲线得到随着含水率的降低花椒的导热系数逐渐降低,导热系数的范围属于农作物范围之列;随着温度在60℃之前,花椒的比热升高至最高点随后开始降低,其中是因为油的挥发导致。使用比重瓶法测量出了花椒的密度、堆积孔隙率和比表面积。（2）根据热风干燥实验基本要求自行设计搭建实验平台,使用薄层干燥的方式对花椒常用干燥工况下的特性进行研究。研究了不同实验段热风温度和风速对干燥速率的影响,使用干燥动力学理论对其进行分析。结果表明花椒在使用热风干燥中基本上处于两个阶段:干燥速率升速阶段和降低阶段,大部分干燥时间处于降速阶段。使用常用的薄层干燥模型对其进行拟合得到了两种适宜干燥模型,其一是Newton模型适用于数值模拟,其二是Wang and Singh模型适用于对实际花椒干燥时间的预测。并对Newton模型中的干燥常数进行温度的曲线拟合,得到了完整的拟合公式用于数值模拟中。（3）通过薄层干燥实验数据结合干燥动力学理论得到了干燥中花椒的有效水分扩散系数和热力学性质。结果表明,花椒的有效水分扩散系数在指定工况下介于1.43923×10-11～4.74770×10-11m2/s之间、干燥活化能介于16.81～18.17kJ/mol之间。热力学性质中使用熵变、焓变和吉布斯自由能从本质中解释了花椒脱水的本质。（4）使用多孔介质模型对花椒对流干燥进行物理建模,使用上述所得的花椒几何参数、热物性参数和薄层干燥模型对其推导出了干燥过程的局部非热平衡多物理场输运方程,并利用Fluent数值模拟软件对各输运方程进行UDF程序开发和数值模拟,经过实验验证,结果表明所开发的程序可以适用于花椒热风对流干燥。在对整个干燥室进行干燥模拟结果中,可以看出此模型可以很好的模拟出整个干燥室的温度场、湿度场等,实现了多物理场的耦合效果。
陈安钢[8]（2021）在《工业烟丝干燥过程建模与先进控制策略研究》文中研究表明工业干燥是一项能源密集型的过程,大多数工业干燥过程的能源效率及质量性能偏低。在不断上升的能源成本和愈加激烈的全球化竞争中,干燥过程的能源消耗和质量性能必须得到改善。研究者往往更多地研究干燥过程的机理和模拟仿真,而对干燥过程的操作控制研究甚少。干燥过程的主要成本并不是在初期的投资（设计和装配）,而是在日常运行的干燥过程优化。控制策略对于提高能源效率和获得理想的干燥产品质量至关重要,改善的方法和策略是建立合理的干燥模型和使用有效的控制策略优化干燥过程。在工业干燥过程中,大多数优化控制策略都是基于模型设计的,在控制调节问题中,模型的预测值被用来产生最优控制动作;在估计问题中,基于模型的预测值与工业实际测量数据协调来产生系统最优状态和参数估计。系统模型不仅有助于了解系统内部机理行为,而且是整个控制系统协同优化的基础,因此干燥过程建模是控制研究中首要解决的问题。大多数干燥模型研究从工艺角度来建立,主要的作用是模拟干燥过程以及了解干燥过程各物理变量的变化规律,模型非常复杂且很多涉及到高维度偏微分动态模型,利用该模型进行干燥过程实时控制策略比较困难。作为控制策略研究者更关注模型对后续的控制策略实施的影响,线性模型过于简化并不能精确描述复杂的干燥过程,变量之间的耦合性考虑很少。基于第一原理/机理（能量、质量和动量平衡）的非线性模型不仅能准确地描述干燥过程的复杂动态特性,而且在其他干燥过程/条件下容易移植和扩展这些模型的使用。为了得到干燥过程的最优干燥条件、更好的质量性能以及更高的能源效率,通常基于第一原理模型的优化控制策略是首选。本文主要的研究工作如下:首先,本文基于实际干燥过程（烟丝干燥过程）的相关变量因素客观分析、干燥过程数据主成分分析以及干燥过程机理分析建立起四阶非线性第一原理模型。第一原理模型具有一般性,不仅对于其他干燥过程具有很强的模型移植性和扩展性,而且能够建立起高度复杂且精确的系统模型。其次,针对工业干燥过程存在不可测量或难以测量的状态变量及物理参数,通过能够处理非线性模型及约束的滚动时域估计算法进行估计,避免花费大量精力去测量验证干燥过程中一些难以测量的物理量,以及为后续优化控制提供精确的模型。最后,针对工业干燥过程模型存在自由度不足的控制难题,设计出三种控制策略对其进行优化控制,都取得良好的控制效果。本文主要的创新点如下:（1）设计了烟丝干燥过程的非线性滚动时域估计策略。由于烟丝干燥过程为非线性模型且存在难以测量的未知参数和状态变量以及系统约束,常规的时域估计策略很难处理非线性问题及系统约束,并且不能同时估计出干燥过程模型的未知参数和状态变量。本文设计的非线性滚动时域估计策略（L1-Norm Moving Horizon Estimation,L1-Norm MHE）能显式处理系统非线性及各类约束。基于滚动时域窗口,优化策略只利用最邻近的时域窗口数据同时估计出系统状态变量及未知参数,与全信息时域估计策略相比,该策略不仅有精确的估计结果,而且减少了优化计算负载及计算时间。通过实例仿真对比,发现L1-Norm MHE估计策略在面对复杂工况（数据异常值、噪声、数据漂移）时,更能抑制异常工况,鲁棒性及精确性优于其他算法。该估计策略为后续工业干燥过程的优化控制层提供实时的状态和未知参数估计,改进干燥过程的优化控制效果。（2）提出了烟丝干燥过程的区域非线性模型预测控制策略。针对烟丝干燥系统为多变量非方模型（模型的操作变量数目小于输出变量数目）,存在控制自由度不足的问题。常规模型预测控制往往会导致输出变量存在稳态误差,控制精度及产品质量可能会受到很大影响。本文提出的区域模型预测控制（Zone Model Predictive Control,ZMPC）将烟丝出口水分w无偏差地控制在设定值上。其他被控输出变量不需要严格控制在设定值上,放松其他输出变量的控制要求,只要其在给定的设定区域内即可。放松设定值的策略在一定程度上提高了系统的控制自由度,满足系统关键输出变量的控制要求,消除了输出变量的稳态误差。区域模型预测控制独特特点是采用区域参考轨迹,只有当模型的预测值超过这个区域参考轨迹时,优化器才会改变操作变量。与传统的设定点跟踪模型预测控制相比,区域模型预测控制（ZMPC）具有更好的跟踪性能和鲁棒性能以及控制器最小动作的经济特性,关键是让烟丝出口水分跟踪设定值无任何稳态误差。（3）研究了烟丝干燥过程的优先级多目标非线性模型预测控制策略。针对非线性多变量模型的烟丝干燥过程,系统的被控输出变量间存在相互耦合竞争的矛盾。再加上干燥过程是一个自由度不足的非方模型,如何在有限的操作变量下优先满足系统最为关键的被控输出变量是非方系统迫切需要解决的问题。本文提出将优先级多目标优化策略引入到模型预测控制策略框架上,利用优先级多目标优化是处理系统目标间存在相互竞争的最佳解决策略。对干燥过程被控输出变量进行优先级升序排序依次优化,优先满足优先级高的被控输出变量的工艺要求。针对被控输出变量可能额外受到不同的目标约束,在确定具体被控输出变量的优先级后,对此变量的目标约束进行优先级降序划分,先放松优先级低的目标约束,一旦优化可行时,停止放松其他优先级高的目标约束,最终使系统被控输出变量沿最佳目标轨迹运动。通过控制策略仿真验证,优先级多目标控制策略优先满足烟丝出口水分的目标要求下,降低其他三个输出变量控制目标,以达到干燥过程最优控制效果。与区域模型预测控制比较,设计的控制策略更多地反映工业操作者对干燥过程的主观意愿的要求。（4）开发了烟丝干燥过程的双层非线性模型预测控制策略。对烟丝干燥过程模型进一步分析,发现系统输入输出稳态值的相容性和唯一性都是由于上层优化（Real Time Optimization,RTO）不合理的设定值及模型自由度不足造成的,导致输入输出稳态关系无法求解。系统输出变量存在稳态误差的根本原因是被控输出变量的设定值不合理。针对这一根本原因,本文在上层优化（RTO）和控制层之间增加一个稳态目标优化层（Steady State Objective Optimization,SSTO）,结合当前阶段工艺过程重新优化输出变量的设定值,从而开发出双层模型预测控制（Steady State Objective Optimization-Model Predictive Control,SSTO-MPC）策略。通过控制策略验证,SSTO-MPC控制策略比传统模型预测控制具有更好的跟踪能力和抗干扰能力,与区域模型预测控制及优先级多目标模型预测控制策略相比,SSTO-MPC控制策略具有更严格的理论优化操作设定值,实施更科学合理。
唐天琪[9]（2021）在《湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究》文中研究说明流化床具有温度均匀、传热效率高等优点,可为颗粒系统提供充足的动量和能量交换空间,因此在能源、化工及食品等领域得到广泛应用。在实际生产过程中颗粒系统通常会伴有液体存在,例如粮食干燥、喷雾造粒等过程中存在液滴与颗粒、颗粒与颗粒间的相互作用,导致湿颗粒的流动特性与干颗粒有着很大的不同,同时涉及到复杂的传热传质过程。因此,本课题以湿颗粒系统为研究对象,针对不同类型流化床内湿颗粒系统流动及热质传递特性进行数值模拟和实验研究,拟为能源、化工及粮食干燥等实际工业生产过程和反应器设计与运行提供理论依据。基于湿颗粒软球碰撞模型,发展湿颗粒流动及热质传递数值计算模型。将高度函数表面张力模型从平面接触角边界条件拓展到球形表面接触角边界条件,建立单颗粒与液滴碰撞数值计算模型;以离散单元软球模型为基础,通过添加液桥力模型,描述粘性液体对流化床反应器内颗粒流动特性的影响;通过加入滚动摩擦模型,进一步考虑颗粒碰撞时产生的轻微形变对颗粒流动特性的影响;添加传热传质模块,考虑颗粒之间的热量交换、气固之间热量交换过程以及液体蒸发对湿颗粒所受液桥力的影响,建立描述湿颗粒系统干燥过程的流动及热质传递数值计算模型。基于单颗粒碰撞数值计算模型,对液滴在颗粒表面浸润过程以及颗粒与液膜碰撞过程进行数值模拟研究。通过模拟单颗粒自由沉降、颗粒与壁面碰撞以及液滴在球形颗粒表面浸润等过程,对数学模型的合理性和准确性进行验证。基于该模型,进一步分析液体粘度、颗粒碰撞速度、液膜厚度以及液体表面张力对颗粒与液膜碰撞特性的影响,并对颗粒受到的流固耦合力进行分析。研究发现,颗粒与不同表面张力、不同厚度液膜碰撞后形成的液桥结构有所不同。基于粒子图像测速技术搭建冷态条件下喷动床湿颗粒流态化特性实验测试平台,同时应用建立的湿颗粒流动数值计算模型对相同结构内湿颗粒流动特性进行数值模拟研究,探究不同因素对湿颗粒系统流动特性的影响。研究结果表明,不同床层高度处颗粒速度模拟结果和实验结果吻合较好。同时,当颗粒系统中逐渐加入一定体积液体后,颗粒运动动能逐渐减小。通过析因分析方法发现,粘性液体和滚动摩擦在不同区域对颗粒平动和旋转动能的主导行为有所不同,滚动摩擦主导着颗粒旋转行为,在喷动区粘性液体和滚动摩擦共同控制着颗粒平动运动特性。基于冷态湿颗粒流动特性实验平台,搭建湿颗粒干燥特性实验平台,同时应用湿颗粒流动及热质传递离散软球模型,对不同类型流化床内湿颗粒干燥特性进行数值模拟研究,分析不同脉冲气体幅值、脉冲气体频率对鼓泡流化床内湿颗粒系统干燥特性的影响,以及不同初始相对液体量条件下喷动流化床内湿颗粒系统传热传质特性。研究结果表明,降低流化床中乳化相比例可以有效改善流化床内气固传热和传质特性,并避免去流态化和操作不稳定。在喷动流化床中主要换热形式为气固之间对流换热。液体蒸发产生的换热量仅占颗粒系统总体换热量很小一部分。随着干燥过程的进行,由于颗粒温度逐渐趋于一致,热流量逐渐减小。
李树旺[10]（2021）在《基于有限元的鸡蛋欧姆加热预煮研究》文中研究表明中国鸡蛋产量居世界首位,但深加工能力落后。将鲜鸡蛋预煮凝固、剥皮浸渍加工成卤蛋是增加鲜蛋附加值的有效途径,深受人们喜爱。预煮是卤蛋加工的关键环节,预煮后蛋清蛋黄的凝固程度是影响卤蛋品质的显着因素。目前,通常采用沸水或通蒸汽来预煮鸡蛋,但该法由于加热条件不可控,易造成鸡蛋蛋清蛋黄凝固不均,严重影响了后续卤蛋的加工品质。欧姆加热技术作为一种新兴的食品加工技术,在鸡蛋预煮的应用中具有潜在优势和广泛的应用前景。综上,本文在原有欧姆加热装置基础上设计了变频电路,并对不同浓度盐水与蛋壳的导电性及影响因素进行试验研究,利用所测结果建立有欧姆加热预煮鸡蛋过程的有限元模型并验证,确定电场强度、鸡蛋摆放方向和预煮时间等条件对鸡蛋内部升温速率与温度分布的影响,预测蛋清、蛋黄的凝固状态,最后与传统加热方式进行能耗、品质对比。主要研究内容和结果如下:（1）基于欧姆加热的鸡蛋预煮装置变频电路设计。通过对现有的欧姆加热系统进行改进,设计了变频电路,主要包括整流电路、中间电路和逆变电路,通过对每一个环节进行设计选型,最终设计出50～5k Hz可调的方波交流变频电路,满足欧姆加热预煮鸡蛋时的频率需求,可被用于欧姆加热鸡蛋的预煮与试验。（2）加热介质浓度的确定及蛋壳导电性分析。通过分析温度与频率对蛋清、蛋黄和不同浓度盐水电导率的影响,结果表明蛋清、蛋黄和盐水的电导率均与温度呈线性关系,温度越高,电导率越大,0.2%盐水的电导率适宜于作为欧姆加热介质预煮鸡蛋;当频率在50～1k Hz范围内,0.2%盐水的电导率随频率升高而升高,当频率大于1kHz后电导率随频率的变化不大,在满足设备要求的前提下,后续采用频率1k Hz对鸡蛋进行预煮较为合适;通过对蛋壳导电性研究表明蛋壳导电性极差,可被视为绝缘材料,欧姆加热预煮鸡蛋时,鸡蛋内部热量完全来自于外部盐水的热传导作用。（3）基于有限元的欧姆加热条件对鸡蛋预煮过程的影响研究。通过建立欧姆加热预煮鸡蛋的有限元模型并实验验证,结果表明,盐水、蛋清和蛋黄处温度的测量值与模拟值之间均方根误差（RMSE）均小于10%,证明了所建立数学模型的有效性。基于该模型发现,整个加热过程中加热槽内温度分布比较均匀;鸡蛋垂直电极板摆放时鸡蛋内部升温更快;且鸡蛋在预煮过程中的凝固历程为蛋清先凝固,后蛋黄开始凝固直到蛋黄完全凝固;最后通过分析电场强度对蛋清、蛋黄不同凝固历程的影响,发现采用场强12.5 V/cm对鸡蛋进行预煮850 s左右,可有效提高鸡蛋的预煮效率。（4）欧姆加热预煮对鸡蛋品质及能耗的影响研究。对比采用欧姆加热与传统加热预煮鸡蛋,结果表明采用欧姆加热方式预煮鸡蛋,加热槽内温度分布更均匀;相同条件下能耗是蒸煮锅加热的1/4;且不同位置的鸡蛋品质更均匀。证明了采用欧姆加热技术预煮鸡蛋有广阔的发展前景与应用价值。
二、Heat Transfer to Foods: Modelling and Validation（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Heat Transfer to Foods: Modelling and Validation（论文提纲范文）
（1）面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.1.1可再生能源与储热技术 |
| 1.1.2 中温区多元醇相变材料 |
| 1.2 多元醇相变材料的热物性研究现状 |
| 1.2.1 多元醇相变材料的储热特性 |
| 1.2.2 多元醇相变材料的导热特性 |
| 1.3 国内外研究现状总结 |
| 1.3.1 羟基和纳米添加物对多元醇相变材料相变焓值的影响 |
| 1.3.2 羟基和晶体结构对多元醇相变材料微观热传导的影响 |
| 1.3.3 多元醇相变材料和金属界面间的热传导特性 |
| 1.4 课题的研究内容和技术路线 |
| 1.5 课题来源 |
| 2 分子动力学模拟方法和实验表征手段 |
| 2.1 分子动力学模拟方法 |
| 2.1.1 基本原理与概念 |
| 2.1.2 分子建模和计算方法 |
| 2.1.3 各热物性参数计算方法 |
| 2.2 热物性的实验表征手段 |
| 2.2.1 相变材料试样的制备 |
| 2.2.2 热物性分析测试仪器 |
| 2.2.3 改进型稳态热流法接触热阻测试仪器 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 羟基和纳米添加物对醇类材料相变焓值的微观影响机理研究 |
| 3.1 羟基对赤藓糖醇熔化焓的影响规律研究 |
| 3.1.1 力场参数和验证 |
| 3.1.2 赤藓糖醇固液两相模型 |
| 3.1.3 羟基对赤藓糖醇熔化焓值的贡献 |
| 3.2 纳米添加物对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究 |
| 3.2.1 纳米复合相变材料模型 |
| 3.2.2 纳米复合相变材料的制备 |
| 3.2.3 纳米添加物对正十六醇相变焓值的抑制 |
| 3.3 氧化石墨烯对正十六醇材料相变焓值的影响规律研究 |
| 3.3.1 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料模型 |
| 3.3.2 基于氧化石墨烯的纳米复合相变材料的制备 |
| 3.3.3 氧化石墨烯内羟基对纳米复合相变材料相变焓的贡献 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氢键对多元醇相变材料导热性能的微观影响机理及优化研究 |
| 4.1 赤藓糖醇的导热性能研究 |
| 4.1.1 赤藓糖醇微观导热模拟细节 |
| 4.1.2 导热系数测试细节 |
| 4.1.3 固液相变前后赤藓糖醇导热系数的变化规律 |
| 4.2 季戊四醇的导热性能研究 |
| 4.2.1 季戊四醇微观导热模拟细节 |
| 4.2.2 导热系数测试细节 |
| 4.2.3 固固相变前后季戊四醇导热系数的变化规律 |
| 4.3 正一元醇材料导热性能强化的分子设计研究 |
| 4.3.1 正一元醇“理想晶体”模型设计与构建 |
| 4.3.2 导热系数测试细节 |
| 4.3.3 正一元醇“理想晶体”的导热性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多元醇相变材料与金属界面间的热传导特性研究 |
| 5.1 赤藓糖醇与金属界面接触热阻的实验测试研究 |
| 5.1.1 改进型稳态热流法测试仪器测试准确性验证 |
| 5.1.2 表面粗糙度对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律 |
| 5.1.3 接触压力对赤藓糖醇与薄型金属界面间接触热阻的影响规律 |
| 5.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导影响的微观模拟研究 |
| 5.2.1 赤藓糖醇与金属微观界面导热模拟细节 |
| 5.2.2 界面接触比率对赤藓糖醇与金属界面热传导的影响机制 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（2）采后蜜桃传热传质及预冷效果模型构建研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1.不同预处理方式对采后果实预冷的应用 |
| 1.2.2.CFD数值模拟在果蔬预冷研究中的应用 |
| 1.2.3.强制风冷设备的国内外研究 |
| 1.2.4.BP神经网络在农业方面的应用 |
| 1.3 本课题研究内容和论文结构 |
| 1.3.1.存在问题和主要研究内容 |
| 1.3.2.论文结构 |
| 第二章 试验设备及材料 |
| 2.1 自制预冷装置的整体结构设计 |
| 2.2 装置内部设备参数介绍 |
| 2.2.1.制冷系统 |
| 2.2.2.超声波加湿器 |
| 2.2.3.所有试验设备 |
| 2.3 预冷试验操作 |
| 2.3.1.试验材料 |
| 2.3.2.试验操作步骤与试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 采后蜜桃强制风冷传热传质数值模型的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 采后蜜桃的物理模型构建及其网格划分 |
| 3.3 采后蜜桃传热传质数值模型的构建与实现 |
| 3.3.1.模型假设条件 |
| 3.3.2.数学建模 |
| 3.3.3.FLUENT模拟设置方法 |
| 3.4 CFD-WIHS数值模型的试验验证分析 |
| 3.4.1.试验与模拟数据的误差计算公式 |
| 3.4.2.试验与模拟仿真方案 |
| 3.4.3.试验与模拟结果的误差分析 |
| 3.5 蜜桃内部热源对其预冷效果评估的综合影响 |
| 3.5.1.预冷效果评估参数 |
| 3.5.2.内部热源对温度和SECT值的影响 |
| 3.5.3.内部热源对冷却均匀性的影响 |
| 3.5.4.预冷过程中水分损失项的重要性 |
| 3.6 CFD-WIHS传热传质数值模型的推广 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 不同送风参数对蜜桃预冷效果的多维度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多维度预冷效果评估体系的构建 |
| 4.2.1.无量纲温度 |
| 4.2.2.预冷均匀性 |
| 4.2.3.风机能耗 |
| 4.2.4.水分损失量 |
| 4.3 不同送风速率对蜜桃预冷效果的影响 |
| 4.3.1.模拟仿真方案 |
| 4.3.2.无量纲温度分析 |
| 4.3.3.预冷均匀性分析 |
| 4.3.4.能耗与水分损失量的评估分析 |
| 4.3.5.针对于不同预冷风速的研究结论 |
| 4.4 不同送风温度对蜜桃预冷效果的影响 |
| 4.4.1.模拟仿真方案 |
| 4.4.2.送风温度对冷却速率的影响 |
| 4.4.3.送风温度对预冷均匀性和质量损失的影响 |
| 4.4.4.针对于不同预冷空气温度的研究结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 开孔参数对采后蜜桃预冷效果的综合影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同开孔参数下蜜桃CFD-WIHS数值模型构建与试验验证 |
| 5.2.1.物理模型设计 |
| 5.2.2.网格划分 |
| 5.2.3.FLUENT模拟参数设置条件 |
| 5.2.4.模拟仿真与预冷试验方案 |
| 5.2.5.试验验证 |
| 5.3 开孔参数对蜜桃预冷效果的综合影响分析 |
| 5.3.1.模拟仿真方案 |
| 5.3.2.不同开孔直径的均匀性分析 |
| 5.3.3.不同开孔直径的预冷时间分析 |
| 5.3.4.不同开孔数的流场和均匀性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于GA-BP神经网络构建蜜桃预冷效果预测模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 GA-BP神经网络建模步骤 |
| 6.3 预测模型构建方案 |
| 6.3.1.样本数据的获取 |
| 6.3.2.模型构建 |
| 6.3.3.测试样本集数据的获取 |
| 6.4 预测模型的误差分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 课题展望 |
| 参考文献 |
| Abstract |
| 攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 果蔬干燥技术研究进展 |
| 1.1.1 特色果蔬概述 |
| 1.1.2 真空干燥 |
| 1.1.3 红外干燥 |
| 1.1.4 微波干燥 |
| 1.1.5 热风热泵干燥 |
| 1.1.6 不同干燥方法对比研究 |
| 1.2 空气除湿方式 |
| 1.3 转轮除湿技术进展 |
| 1.3.1 除湿干燥剂研究进展 |
| 1.3.2 转轮再生与除湿循环模式 |
| 1.3.2.1 转轮再生模式 |
| 1.3.2.2 转轮除湿循环模式 |
| 1.3.3 转轮除湿模型研究 |
| 1.3.4 转轮除湿干燥工艺与系统优化研究 |
| 1.3.4.1 转轮除湿干燥工艺研究 |
| 1.3.4.2 转轮除湿系统优化 |
| 1.3.5 总结与展望 |
| 1.4 热泵干燥技术研究进展 |
| 1.4.1 热泵干燥控制技术的国内外研究现状 |
| 1.4.2 发展与研究趋势 |
| 1.5 转轮与热泵除湿干燥发展趋势 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 技术路线图 |
| 1.8 拟解决的关键问题和关键技术 |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 转轮热泵联合干燥系统优化研究 |
| 2.1 总体方案设计原则 |
| 2.2 整机工作原理 |
| 2.3 关键部件设计 |
| 2.3.1 临界除湿机构设计 |
| 2.3.2 分级冷凝再生机构设计 |
| 2.4 转轮除湿系统设计与参数确定 |
| 2.4.1 设计条件的确定 |
| 2.4.2 物料干燥设计条件 |
| 2.4.3 除湿过程设计条件 |
| 2.4.4 热量与除湿负荷计算 |
| 2.5 主要部件计算选择 |
| 2.5.1 压缩机 |
| 2.5.2 蒸发器计算 |
| 2.5.3 冷凝器计算 |
| 2.5.4 风机 |
| 2.5.5 节流装置的设计 |
| 2.5.6 其它辅助设备 |
| 2.6 转轮除湿系统设计 |
| 2.6.1 转轮的组成 |
| 2.6.2 除湿剂的选择 |
| 2.6.3 转轮计算与选型 |
| 2.7 控制系统设计 |
| 2.8 流场分析与整机试制 |
| 2.8.1 导流板结构分析 |
| 2.8.2 结果分析 |
| 2.8.3 整机试制 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 转轮除湿与热泵干燥特性及仿真研究 |
| 3.1 除湿转轮物理特性 |
| 3.2 转轮除湿数学模型 |
| 3.3 除湿通道模拟分析 |
| 3.3.1 转轮除湿方程 |
| 3.3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.3.1.3 能量守恒方程 |
| 3.3.1.4 辅助方程 |
| 3.3.2 转轮除湿方程求解与分析 |
| 3.4 热泵干燥的工作原理 |
| 3.5 热泵干燥系统的制冷循环 |
| 3.6 热泵干燥系统的热风循环 |
| 3.7 热泵干燥系统主要性能评价指标 |
| 3.8 压缩机建模与特性分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 临界除湿机理与节能试验研究 |
| 4.1 热泵干燥系统的空气循环过程 |
| 4.2 温湿度在线测控方法与仪器 |
| 4.3 联合干燥系统除湿特性分析 |
| 4.3.1 蒸发出风饱和阶段联合除湿特性分析 |
| 4.3.2 蒸发出风部分饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.3 蒸发出风零饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.4 临界除湿控制方法 |
| 4.4 临界除湿试验 |
| 4.4.1 试验材料与仪器 |
| 4.4.2 成分测定 |
| 4.4.3 试验设计 |
| 4.4.4 试验结果分析 |
| 4.4.5 试验结果分析 |
| 4.4.6 试验优化与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分级冷凝再生过程与节能试验研究 |
| 5.1 分级冷凝再生分析与制冷剂选择 |
| 5.2 再生冷凝过程建模与仿真分析 |
| 5.3 分级冷凝节能再生试验 |
| 5.3.1 试验目的 |
| 5.3.2 试验材料与仪器 |
| 5.3.3 实验设计 |
| 5.3.3.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.3.2 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.3.3.3 测试指标 |
| 5.3.4 试验结果分析 |
| 5.3.4.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.4.2 单因素试验 |
| 5.3.4.3 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 转轮热泵联合干燥试验与分析 |
| 6.1 香菇转轮除湿干燥试验 |
| 6.1.1 材料与方法 |
| 6.1.1.1 试验材料与仪器 |
| 6.1.1.2 成分测定 |
| 6.1.2 试验设计 |
| 6.1.2.1 单因素试验及香菇干燥特性 |
| 6.1.2.2 响应面优化试验 |
| 6.1.3 结果与分析 |
| 6.1.3.1 单因素试验分析 |
| 6.1.3.2 响应面模型及显着性检验 |
| 6.1.3.3 因素响应分析 |
| 6.1.4 试验优化与验证 |
| 6.1.5 结论 |
| 6.2 香菇热泵与冻融干燥试验 |
| 6.2.1 对照试验目的 |
| 6.2.2 干燥设备 |
| 6.2.3 材料及方法 |
| 6.2.3.1 试验材料与主要仪器 |
| 6.2.3.2 试验方法 |
| 6.2.3.3 测定指标及方法 |
| 6.2.3.4 数据处理 |
| 6.2.4 结果与分析 |
| 6.3 品质对比分析 |
| 6.3.1 复水性 |
| 6.3.2 色差 |
| 6.3.3 质构特性 |
| 6.3.4 干燥能耗 |
| 6.4 三种干燥方式速率对比分析 |
| 6.5 澳洲坚果低温干燥试验 |
| 6.6 本章小节 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）冷冻工艺对冻豆腐传热传质特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的来源与研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内冻豆腐生产及研究概况 |
| 1.2.2 国外冻豆腐生产及研究概况 |
| 1.2.3 冷冻食品的传热传质研究 |
| 1.2.4 冷冻食品冰晶生长对品质影响的研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要研究方法 |
| 2 豆腐冷冻过程传热传质及冰晶生长特性分析 |
| 2.1 豆腐冷冻过程传热传质物理模型 |
| 2.2 豆腐冷冻过程传热数学模型 |
| 2.3 豆腐冷冻过程的结晶分析 |
| 2.3.1 冰晶生成机理 |
| 2.4 冷冻过程豆腐的力学性能计算 |
| 2.4.1 拉压应力分析 |
| 2.5 豆腐孔隙率的影响因素 |
| 2.5.1 孔隙率的计算 |
| 2.5.2 温度对孔隙率的影响 |
| 2.5.3 低温对冰晶及孔隙率的影响分析 |
| 2.6 蛋白质的冻结变性 |
| 2.6.1 冻结变性的概念 |
| 2.6.2 蛋白质冻结变性的机理 |
| 2.7 计算模型 |
| 2.7.1 设定相关参数 |
| 2.7.2 冰晶生长对于蛋白质的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 豆腐冷冻过程数值仿真 |
| 3.1 几何模型的创建 |
| 3.1.1 冷冻过程传热数学模型 |
| 3.1.2 边界条件的选取 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.2 计算结果后处理 |
| 3.3 计算结果和预测值的相关分析 |
| 3.4 含水率对豆腐冷冻过程的传热影响 |
| 3.5 对流换热对豆腐冷冻过程传热影响 |
| 3.6 体积对豆腐冷冻过程传热的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冷冻工艺对冻豆腐品质的影响 |
| 4.1 实验设备 |
| 4.2 实验中心温度的测量 |
| 4.3 孔隙率的计算 |
| 4.4 降温速率对孔隙率的影响实验 |
| 4.4.1 实验方法 |
| 4.4.2 实验结论 |
| 4.5 冻结温度对孔隙率的影响 |
| 4.5.1 实验方法 |
| 4.5.2 实验结论 |
| 4.6 空气湿度对孔隙率的影响 |
| 4.6.1 实验方法 |
| 4.6.2 实验结论 |
| 4.7 豆腐大小对孔隙率的影响 |
| 4.8 含水量对孔隙率的影响 |
| 4.8.1 实验材料 |
| 4.8.2 实验步骤 |
| 4.8.3 实验结论 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 关于冷库研究的国内现状 |
| 1.2.1 数值模拟在国内冷库研究中的应用 |
| 1.2.2 国内关于冷风机的研究现状 |
| 1.3 关于冷库研究的国外现状 |
| 1.3.1 数值模拟在国外冷库研究中的应用 |
| 1.3.2 国外关于冷风机的研究现状 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 研究内容 |
| 2 冷风机风速对苹果冷藏环境的影响 |
| 2.1 苹果冷藏间进货阶段的物理模型概况 |
| 2.2 进货阶段冷藏间室内流动与传热过程的数学建模 |
| 2.2.1 空气区数学模型的建立 |
| 2.2.2 货物区数学模型的建立 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 初始条件 |
| 2.3 网格无关性分析 |
| 2.4 数值模拟的实验验证 |
| 2.5 冷风机风速对进货阶段苹果冷藏环境的影响 |
| 2.5.1 冷风机风速对货物平均温度的影响 |
| 2.5.2 冷风机风速对冷藏间温度场、速度场的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 冷风机手动控制间歇运行模式对苹果冷藏环境的影响 |
| 3.1 苹果冷藏间储藏阶段的物理模型概况 |
| 3.2 冷风机手动控制运行模式下室内流动与传热过程的数学建模 |
| 3.2.1 边界条件 |
| 3.2.2 初始条件 |
| 3.3 温度评价指标 |
| 3.4 代表性截面的选取 |
| 3.5 冷风机手动控制间歇运行模式对冷藏间温度场的影响 |
| 3.5.1 冬季冷风机手动控制间歇运行模式 |
| 3.5.2 春季冷风机手动控制间歇运行模式 |
| 3.5.3 夏季冷风机手动控制间歇运行模式 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冷风机自动控制运行模式对苹果冷藏环境的影响 |
| 4.1 冷风机自动控制运行模式下室内流动与传热过程的数学建模 |
| 4.1.1 数学模型概况 |
| 4.1.2 初始条件 |
| 4.2 温度探头位置的选取 |
| 4.3 冷风机启停温度的设置对室内温度场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间的获奖情况 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
（6）覆膜铁带材界面结合与膜厚演变行为研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 覆膜铁覆膜装备与工艺 |
| 2.1.1 覆膜铁产品及特点 |
| 2.1.2 覆膜装备与工艺 |
| 2.2 覆膜铁界面结合机理 |
| 2.2.1 覆膜铁微观界面键合机理 |
| 2.2.2 微观尺度建模仿真方法研究 |
| 2.3 覆膜铁覆膜过程热行为 |
| 2.3.1 覆膜过程热行为有限元仿真研究 |
| 2.3.2 覆膜过程热行为实验研究 |
| 2.4 覆膜铁的覆膜质量评价与控制方法研究 |
| 2.4.1 膜铁结合强度与界面缺陷 |
| 2.4.2 膜厚均匀性 |
| 2.4.3 膜层结晶率与内部缺陷 |
| 2.4.4 膜层塑性成形加工性能 |
| 2.5 覆膜基材带钢表面预处理技术 |
| 2.6 聚合物膜表面改性技术 |
| 2.7 课题背景与研究内容 |
| 2.7.1 课题背景 |
| 2.7.2 研究内容 |
| 3 基于微观尺度的膜铁界面结合行为研究 |
| 3.1 覆膜铁各层材料的实测与表征 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 镀铬带钢表面镀层微观结构 |
| 3.1.3 镀铬带钢表面镀层化合物组成 |
| 3.2 膜铁结合界面的分子动力学建模及分析 |
| 3.2.1 结合界面分子动力学模型 |
| 3.2.2 模型求解计算方法 |
| 3.2.3 氧化铬晶向对界面结合行为的影响 |
| 3.2.4 氧化铬表面羟基浓度对界面结合行为的影响 |
| 3.3 膜铁结合界面的第一性原理建模及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 覆膜过程薄膜温度与熔融层厚度演变规律研究 |
| 4.1 覆膜过程辊-膜-带钢一体化建模 |
| 4.2 薄膜温度演变规律 |
| 4.3 覆膜工艺参数对薄膜熔融层厚度的影响 |
| 4.3.1 覆膜辊压力对膜铁界面接触弧长的影响 |
| 4.3.2 覆膜速度对薄膜熔融层厚度的影响 |
| 4.3.3 温度对熔融层厚度的影响 |
| 4.4 熔融覆膜过程的模拟实验研究 |
| 4.4.1 实验仪器与设备 |
| 4.4.2 实验研究方案 |
| 4.4.3 覆膜参数对薄膜熔融层厚度的影响 |
| 4.5 薄膜熔融层厚度演变规律建模及预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 覆膜过程熔融膜铺展填充行为建模研究 |
| 5.1 铺展填充行为实验方案 |
| 5.1.1 实验仪器与设备 |
| 5.1.2 实验方案 |
| 5.2 界面结合状态的表征与分析 |
| 5.2.1 界面结合率的表征 |
| 5.2.2 界面气泡缺陷成因分析 |
| 5.3 界面结合质量的影响因素及规律 |
| 5.3.1 覆膜工艺对界面结合率的影响规律 |
| 5.3.2 表面形貌对界面结合率的影响规律 |
| 5.3.3 覆膜工艺对界面结合强度的影响规律 |
| 5.4 界面填充规律的有限元仿真分析 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 带钢表面形貌对界面结合过程的影响 |
| 5.4.3 带钢表面形貌对界面真实结合面积的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 膜厚均匀性影响因素及影响规律研究 |
| 6.1 膜厚的横向均匀性研究 |
| 6.1.1 横向温差的影响 |
| 6.1.2 横向板廓的影响 |
| 6.1.3 硅胶层厚度和硬度的影响 |
| 6.2 膜厚的纵向均匀性研究 |
| 6.2.1 动力学模型的建立 |
| 6.2.2 覆膜辊压力对膜层厚度的影响 |
| 6.2.3 覆膜过程动态辊压力的计算 |
| 6.2.4 覆膜过程工艺参数对动态辊压力的影响 |
| 6.2.5 膜层纵向厚差的影响因素与规律 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）花椒多孔堆积填充床对流干燥传热传质特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外多孔介质热质传递的研究概况 |
| 1.3 多孔介质干燥技术应用现状 |
| 1.3.1 国外应用现状 |
| 1.3.2 国内应用现状 |
| 1.4 存在的主要问题 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 花椒多孔介质物性参数 |
| 2.1 花椒多孔介质的真密度和孔隙率 |
| 2.1.1 真密度测定 |
| 2.1.2 孔隙率测定 |
| 2.1.3 颗粒直径与比表面积测定 |
| 2.2 花椒的导热系数与比热容 |
| 2.2.1 导热系数测定 |
| 2.2.2 比热容测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 花椒薄层对流干燥水分迁移特性与机理 |
| 3.1 薄层干燥实验 |
| 3.1.1 实验系统设计 |
| 3.1.2 实验原理和实验工况 |
| 3.1.3 数据处理 |
| 3.2 薄层干燥实验分析 |
| 3.2.1 热风温度对花椒干燥过程的影响 |
| 3.2.2 风速对花椒干燥过程的影响 |
| 3.2.3 花椒热风干燥的数学模型 |
| 3.2.4 花椒薄层湿分迁移动力学理论 |
| 3.2.5 有效水分扩散系数和干燥活化能拟合结果 |
| 3.2.6 干燥过程的热力学性质 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 花椒热风干燥局部非热平衡耦合模型 |
| 4.1 花椒热风对流干燥理论 |
| 4.1.1 空气的物理参数 |
| 4.2 干燥数学模型 |
| 4.2.1 水蒸气输运方程 |
| 4.2.2 能量输运方程 |
| 4.2.3 多孔介质区域流体控制方程 |
| 4.2.4 流体域中的流动方程 |
| 4.2.5 固相水分更新方程 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 花椒对流干燥数值模拟 |
| 5.1 Fluent基本介绍及计算方法设置 |
| 5.1.1 Fluent介绍和模拟流程 |
| 5.1.2 开发用户自定义函数(UDF) |
| 5.1.3 计算域和网格划分 |
| 5.2 数值模型验证 |
| 5.3 数值模拟结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
（8）工业烟丝干燥过程建模与先进控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 工业干燥过程建模及先进控制策略研究的背景及意义 |
| 1.3 工业干燥过程建模及先进控制策略研究的现状分析 |
| 1.3.1 工业干燥过程的研究现状 |
| 1.3.2 工业干燥过程建模的研究现状 |
| 1.3.3 工业干燥过程先进控制策略的研究现状 |
| 1.3.4 工业干燥过程建模及先进控制策略相关研究之不足 |
| 1.4 本文的主要研究工作和创新点 |
| 1.5 符号说明 |
| 第2章 工业烟丝干燥过程机理数学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工业烟丝干燥过程建模相关研究概况 |
| 2.3 工业干燥过程建模理论方法 |
| 2.3.1 控制系统数学模型 |
| 2.3.2 工业过程主要建模法 |
| 2.4 工业烟丝干燥过程 |
| 2.4.1 烟丝干燥过程工艺描述 |
| 2.4.2 烟丝干燥设备结构及工艺要求 |
| 2.4.3 工业烟丝干燥过程建模 |
| 2.4.4 烟丝干燥过程控制方案 |
| 2.5 系统控制周期内层级间协同优化 |
| 2.5.1 有限元正交配置法 |
| 2.5.2 非线性约束优化算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于非线性滚动时域估计器的状态和参数估计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 状态估计方法相关概述 |
| 3.3 滚动时域估计(MHE)相关概述 |
| 3.4 全信息估计策略(FIE) |
| 3.5 有限滚动时域估计(MHE) |
| 3.6 状态及参数的滚动时域估计 |
| 3.7 工业干燥过程估计算法鲁棒性对比 |
| 3.7.1 基于线性模型的各类状态估计策略对比 |
| 3.7.2 基于非线性模型的L1-Norm 估计器和L2-Norm 估计器对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 烟丝干燥过程的区域非线性模型预测控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 干燥过程系统及控制策略相关概述 |
| 4.3 非方多变量系统的非线性控制策略 |
| 4.4 区域模型预测控制策略 |
| 4.5 干燥过程控制策略结果分析 |
| 4.5.1 负载跟踪能力测试的结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 烟丝干燥过程的优先级多目标非线性模型预测控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多目标MPC优化算法结构 |
| 5.3 多目标MPC可行性判定及软约束调整 |
| 5.4 多目标优先级及目标约束优先级调整 |
| 5.5 多目标MPC控制策略仿真验证 |
| 5.5.1 单变量系统的多目标控制策略验证 |
| 5.5.2 多变量系统的多目标控制策略验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 烟丝干燥过程的双层非线性模型预测控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 烟丝干燥系统及性能指标概述 |
| 6.3 非线性滚动时域估计与实时优化 |
| 6.3.1 非线性滚动时域估计(NMHE) |
| 6.3.2 实时优化设计(RTO) |
| 6.4 子层稳态目标优化设计(SSTO) |
| 6.4.1 SSTO可行性判断 |
| 6.4.2 SSTO目标跟踪 |
| 6.4.3 SSTO经济优化 |
| 6.4.4 SSTO可行性与经济优化的协调 |
| 6.5 集成SSTO的 MPC |
| 6.6 控制策略验证 |
| 6.6.1 系统参数和约束 |
| 6.6.2 SSTO和 RTO的优化设定值 |
| 6.6.3 最优操作设定值跟踪能力测试的结果 |
| 6.6.4 非方系统的控制策略对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文清单 |
| 攻读学位期间承担的科研项目 |
| 致谢 |
（9）湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 湿颗粒微观碰撞特性研究 |
| 1.2.1 液体对颗粒碰撞特性研究 |
| 1.2.2 湿颗粒间碰撞特性研究 |
| 1.3 湿颗粒系统流动特性研究 |
| 1.3.1 实验研究 |
| 1.3.2 数值模拟研究 |
| 1.4 湿颗粒系统热质传递特性研究 |
| 1.4.1 实验研究 |
| 1.4.2 数值模拟研究 |
| 1.5 国内外文献综述简析 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 湿颗粒流动及热质传递数值计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VOF-FDM-DEM计算模型 |
| 2.2.1 流体相控制方程 |
| 2.2.2 颗粒相控制方程 |
| 2.3 CFD-DEM计算模型 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 传热方程 |
| 2.3.3 传质方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单颗粒与液膜碰撞过程实验及模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置及模拟工况设置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 实验与数值模拟结果对比 |
| 3.3.2 液膜厚度对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.3 碰撞速度对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.4 颗粒直径对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.5 液体表面张力对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 喷动流化床内湿颗粒系统流动特性实验及模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液体特性对湿颗粒系统流动特性影响 |
| 4.2.1 实验装置及原理 |
| 4.2.2 初始条件及边界条件 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 滚动摩擦对湿颗粒系统流动特性影响 |
| 4.3.1 初始条件及边界条件 |
| 4.3.2 模型验证 |
| 4.3.3 滚动摩擦系数对干颗粒系统流动行为的影响 |
| 4.3.4 滚动摩擦系数对湿颗粒系统流动行为的影响 |
| 4.3.5 滚动摩擦及液体对颗粒流动特性影响析因分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 典型流化床内湿颗粒热质传递特性实验及模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 鼓泡流化床内湿颗粒热质传递特性实验及数值模拟研究 |
| 5.2.1 实验装置及原理 |
| 5.2.2 初始条件及边界条件 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.3 脉冲鼓泡流化床内湿颗粒热质传递特性数值模拟研究 |
| 5.3.1 模型验证 |
| 5.3.2 初始条件及边界条件 |
| 5.3.3 结果与讨论 |
| 5.4 喷动流化床内湿颗粒热质传递特性数值模拟研究 |
| 5.4.1 初始条件及边界条件 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于有限元的鸡蛋欧姆加热预煮研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 鸡蛋预煮方法及条件的研究现状 |
| 1.2.2 欧姆加热技术在食品加工中的应用 |
| 1.2.3 有限元法在食品传热中的应用 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究目的、内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究目的及内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 基于欧姆加热的鸡蛋预煮装置变频电路设计 |
| 2.1 变频电路系统设计 |
| 2.1.1 整流器的选择 |
| 2.1.2 中间电路设计 |
| 2.1.3 逆变电路设计 |
| 2.1.4 变频电路总装及验证 |
| 2.2 本章小结 |
| 第三章 加热介质浓度的确定及蛋壳导电性分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 电导率的测量 |
| 3.1.3 蛋壳导电性分析方法 |
| 3.1.4 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 温度对蛋清、蛋黄及不同浓度盐水电导率的影响 |
| 3.2.2 频率对盐水电导率的影响 |
| 3.2.3 蛋壳的导电性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于有限元的欧姆加热条件对鸡蛋预煮过程的影响研究 |
| 4.1 数学模型的建立 |
| 4.1.1 几何模型的建立及网格划分 |
| 4.1.2 材料物性参数 |
| 4.1.3 控制方程 |
| 4.1.4 初始值与边界条件 |
| 4.2 数学模型的验证 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 鸡蛋的欧姆加热预煮 |
| 4.2.3 模型的验证 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 模拟验证结果 |
| 4.3.2 加热槽内部温度分布 |
| 4.3.3 鸡蛋的不同摆放方向对温度场分布的影响 |
| 4.3.4 鸡蛋在欧姆加热预煮中的凝固历程 |
| 4.3.5 电场强度对鸡蛋加热历程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 欧姆加热预煮对鸡蛋品质及能耗的影响研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 鸡蛋预煮系统 |
| 5.1.3 鸡蛋的预煮与信息采集方法 |
| 5.1.4 鸡蛋的品质检测 |
| 5.1.5 数据统计分析 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 温度均匀性与能耗对比 |
| 5.2.2 不同预煮条件对鸡蛋品质的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、Heat Transfer to Foods: Modelling and Validation（论文参考文献）
- [1]面向中温储热的多元醇相变材料热物性的分子动力学模拟与实验研究[D]. 冯飙. 浙江大学, 2021
- [2]采后蜜桃传热传质及预冷效果模型构建研究[D]. 谌英敏. 山西农业大学, 2021(02)
- [3]特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化[D]. 王教领. 中国农业科学院, 2021
- [4]冷冻工艺对冻豆腐传热传质特性影响的研究[D]. 牟津慧. 哈尔滨商业大学, 2021(12)
- [5]冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响研究[D]. 张灿. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [6]覆膜铁带材界面结合与膜厚演变行为研究[D]. 刘吉阳. 北京科技大学, 2021(08)
- [7]花椒多孔堆积填充床对流干燥传热传质特性[D]. 吴业豪. 西安科技大学, 2021(02)
- [8]工业烟丝干燥过程建模与先进控制策略研究[D]. 陈安钢. 东华大学, 2021(01)
- [9]湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究[D]. 唐天琪. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [10]基于有限元的鸡蛋欧姆加热预煮研究[D]. 李树旺. 西北农林科技大学, 2021(01)