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关键词： 真空预冷   荔枝   失重率   加湿   传热传质  

摘要： 荔枝中富含营养物质,对改善国民身体素质颇有益处,但荔枝在常温下几天就会褐变,货架期非常短。为探究荔枝在负压环境的温度分布,该实验对球状荔枝进行真空预冷传热传质模拟和实验研究,模拟了真空室内压力的变化和温度分布。然后,在真空预冷期间,将荔枝分成质量均匀的4组,分别在加湿比重为0%、2%、3%、5%的情况下加湿,利用热电偶测量荔枝表面和中心的温度。研究结果表明,在传热传质模拟验证中,实验中真空室内压力和温度变化与模拟值基本吻合,当加湿比重为3%时,中心温度和表面温度下降最快,其中表面温度下降到4℃,中心温度下降到10℃,且预冷到相同的温度时,该条件下所需时间也最短。

关键词： 除湿/再生   焓[火积]   解析模型   不可逆性   传热传质  

摘要： 为了探究溶液除湿/再生过程热质耦合传递的不可逆性,提出焓[火积]E_(h)概念,导出焓[火积]耗散数E_(h)^(*),研究E_(h)^(*)和等效热容比C^(*)、焓效率εh及传热单元数(NTU)的变化关系,同时建立基于E_(h)^(*)的顺/逆流除湿/再生器性能预测解析模型,分析E_(h)^(*)对装置性能的影响。结果表明,E_(h)^(*)与εh近似呈负线性关系,且随C^(*)减小而逐渐增大,随NTU变大逐渐减少趋于稳定;当E_(h)^(*)较小时,除湿/再生程度更深,而当E_(h)^(*)趋近于1时,除湿/再生的热质传递趋于停止;在相同E_(h)^(*)下,溶液进口温度和流量比对装置性能影响更大。

关键词： 多孔介质   传热传质   多场耦合   粮食仓储   生态系统  

摘要： 为确保国家粮食安全,满足工程重大需求,控制粮食储藏环境,抑制储粮害虫生长,减少储粮过程中粮食损失,实现储粮过程粮食品质一致性,突破当前粮食仓储系统基础理论的研究瓶颈。本文在对平房仓储粮热湿耦合系统水分迁移传递机理研究的国内外研究现状分析的基础上,提出基于多孔介质理论,考虑尺寸效应对于微/纳米多孔结构中导热及流动的影响,从介观和微观尺度下研究其传热传质内在机理和规律,建立宏、微观尺度下粮堆多孔介质多场下的传热传质数学模型,在研究中将粮仓视为整体的生态系统,综合考虑热场、湿度场和气流场,对三者进行耦合分析,从而实现平房仓储粮生态多场耦合系统水分迁移传递的机理探讨,以确保国家粮食安全。最后,给出了具体解决策略和思路。

关键词： 环控生保   水循环   尿处理   传热传质  

摘要： 尿残液是空间站环境控制与生命保障(环控生保)系统中尿液水分回收过程的副产物,具有高盐含量、强酸强氧化性的特点,进一步处理处置难度大.本文立足现有空间站水循环技术状态,充分考虑轻量化、高可靠的工程约束,提出采用间接加热气扫式膜蒸馏技术途径完成残液中的水分回收,同时完成减量化处理.建立该膜蒸馏形式的传热传质模型,分别考察了吹扫气体状态(温度、湿度、流量),膜材料性质(厚度、孔径、孔隙率),以及残液物质浓度等7个主要变量对蒸馏速率的影响规律,其中的孔隙率和进气湿度对蒸馏速率有相对更大的影响.针对尿残液的理化性质,筛选出13种耐受性疏水膜材料,开展膜蒸馏实验,实验所得趋势与理论预测一致,实验值与理论值的平均相对偏差为6.6%,验证了模型的有效性.研究为残液水分回收膜材料选择和技术开发提供了理论和实验基础.

关键词： 生物质气化   传热传质   离散单元方法   流化床  

摘要： 本文采用计算流体力学–离散单元法耦合热化学和多分散曳力子模型,对鼓泡流化床反应器内生物质气化过程进行了数值模拟研究。在进行了模型验证后,讨论了关键操作参数对颗粒尺度信息(如颗粒运动、混合、传热)和反应器性能的影响。结果表明,在生物质气化过程中,对流传热起主导作用,其次是辐射传热和反应热,传导传热所占比例最小。提高操作温度和生物质/水蒸气比可以促进传热过程和化学反应的进行。

关键词： 氧化腐蚀产物   硼吸附   功率漂移现象   多孔介质沸腾   传热传质  

摘要： 多孔形貌的氧化腐蚀产物沉积层一方面会增大热阻导致传热恶化,另一方面硼吸附会导致堆芯功率分布发生改变,因此,准确预测沉积层内的传热传质特性对反应堆的经济性和安全性有重要意义。本文将多孔介质层内的沸腾传热、毛细流动、溶质输运、化学反应等多物理现象进行耦合,提出了预测沉积层内的传热传质特性的高保真方法。冷却剂在毛细作用下进入多孔介质,并在烟囱表面蒸发。溶质随毛细流扩散进入多孔介质并被浓缩,各溶质间保持化学平衡。上述方法可以合理预测沉积层内的温度、流速、压力和溶质浓度分布,与Haq等相比,相对误差在±0.83%以内。在此基础上,分析了沉积层孔隙率、厚度、烟囱半径、烟囱直径等形貌参数对传热传质的影响规律。

关键词： 裙带菜   微波真空干燥   传热传质   品质  

摘要： 目的:提高裙带菜的干燥速率,改善加工品质。方法:在不同微波功率密度、真空度、脉冲间歇条件下开展裙带菜微波真空干燥试验,建立其薄层干燥模型;并以干燥时间、感官品质、复水率、能耗、物料温度为指标,利用L_(9)(3^(4))正交试验对干燥工艺参数进行优化。结果:Page模型表征干燥过程的拟合度最好,有效水分扩散系数为2.38×10^(-9)~1.49×10^(-8)m^(2)/s,且随微波功率密度的升高而增加。随着干燥温度的升高,焓变、熵变减小,吉布斯自由能变增大,裙带菜干燥活化能为4.51 kJ/mol。当微波功率密度为4.5 W/g,真空度为80 kPa,连续干燥16 min时,裙带菜的湿基含水率即可降至12.30%,能耗为0.04 kW·h/g水,复水率为1885.69%,平均物料温度为26.71℃,叶片呈深绿色,平整且无焦糊及气泡产生。结论:微波真空干燥裙带菜速度快,品质可控,复水后的样品与新鲜样品几乎无差异,是一种适宜的加工方法。

关键词： 喷雾   粒径分布   传热传质   结冰风洞   中值体积直径  

摘要： 目的研究平台环境差异对喷雾液滴粒径造成的影响。方法分别在喷嘴测试台、直流吸气式风洞、闭口回流式结冰风洞等3种测试平台上开展喷雾液滴粒径测量,并将测量结果进行对比分析。结果各平台喷雾d_(MVD)随水气压变化的规律性都较好,d_(MVD)随着水压的增大而增大,随着气压的增大而减小。对于d_(MVD)≤30μm的工况,3种测试平台的d_(MVD)测量结果接近,但粒径分布存在差异。对于d_(MVD)>30μm的工况,直流吸气式风洞和闭口回流式结冰风洞喷雾的d_(MVD)都比喷嘴测试台大,粒径分布向大颗粒方向偏移。结论气流温度、速度、环境湿度、湍流度以及平台构型等环境因素均对喷雾液滴粒径产生影响,多因素耦合作用使得闭口回流式结冰风洞液滴的蒸发、碰撞合并、破碎等行为都更强烈,从而造成了其与喷嘴测试台、直流吸气式风洞喷雾的粒径特性存在差异。

关键词： 余热回收   填料喷淋换热器   空腔喷雾换热器   传热传质  

摘要： 在烟气余热回收当中,因为传统换热器的换热效果不理想,并且还有过大的阻力问题,本文主要对填料喷淋换热技术使用的新款填料喷淋换热器进行分析。对于烟气和淋水在换热器内的传热,阻力以及分布特性,通过工程调试与缩比模型进行验证,结果说明,填料换热器的流动阻力小,风速和淋水密度均匀性好,换热效果突出,在某锅炉运行显示,其余热回收效果比传统换热器提高了30%,回收凝结水效果提高了20%,进出口压差降低了55%,风机与水泵功耗降低了50%以上,该填料换热技术的传热以及流动特性非常优秀。

关键词： 气-液-固三相界面   蒸发弯月面液膜理论   传热传质   毛细特性   分离压力  

摘要： 高温碱金属丝网芯热管主要应用于核能、航空航天等领域。由于碱金属工质与常规低温工质在热物性上存在显著差异,且丝网芯热管内部运行机理复杂,碱金属工质在丝网芯表面的相变行为亟待研究。本文建立了以前驱膜理论和蒸发弯月面液膜理论为基础的丝网芯毛细蒸发薄液膜模型,考虑分离压力的电子分量与钠液膜热传导效应,对液态钠工质在丝网芯表面的毛细现象进行了分析,进而探究了不同运行参数对钠液膜传热传质与毛细特性的影响。研究表明,液态钠工质主要在本征弯月面内发生相变,运行温度通过改变工质热物性影响液膜的传热传质能力。丝网芯的动态调整能力与丝径和孔径等几何参数有关,通过改变液膜接触线位置,进而改变蒸发面积和三相接触线长度,从而影响丝网芯受力情况和传热传质能力,改变丝网芯表面液膜提供的毛细力。