苹果垂直通风式差压预冷的理论及实验研究

摘要

本文针对垂直通风式差压预冷技术,对包装箱内苹果与冷空气的传热与传质过程进行了理论分析.根据导热微分方程、能量守恒方程、空气含湿量守恒方程及边界条件建立了传热与传质数学模型,采用有限差分方法对方程进行离散,设计计算机程序进行模拟计算,理论分析了送风速度、送风温度、送风相对湿度、开孔面积对苹果冷却的影响.对垂直通风式与水平通风式两种差压预冷过程进行了实验研究,实验测试结果表明,垂直通风式差压预冷具有降温速度快,冷却均匀的特点.同时测试了相应理论工况下不同送风速度、送风温度、送风相对湿度、开孔面积的苹果中心温度,具体分析了这四个因素对苹果冷却的影响,揭示了苹果的冷却规律.在苹果预冷过程应用变频调速技术,对预冷过程节能进行了探讨.理论计算结果与实验测试结果吻合较好,从而验证了所建模型的正确性以及所采用的计算方法和计算程序的可靠性,为垂直通风式差压预冷系统的设计提供理论基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1预冷技术简介

1.2问题的提出

1.3文献综述

1.4本课题的研究任务

第二章苹果垂直通风式差压预冷的理论研究

2.1物理模型的建立

2.2数学模型的建立

2.2.1传热与传质分析

2.2.2控制方程的建立

2.2.3对流表面传热、传质系数的计算

2.2.4边界与初始条件

2.2.5中心温度模型

2.3数学模型的求解

2.3.1离散方法概要

2.3.2离散方程的数值解法

2.3.3计算网格的划分

2.3.4数学模型的离散

2.3.5离散数学模型的求解

2.3.6计算程序的编制

2.4计算结果及分析

2.4.1包装箱内不同位置苹果冷却的规律

2.4.2几种因素对苹果冷却速度的影响

2.5本章小结

第三章苹果垂直通风式差压预冷的实验研究

3.1实验原理

3.2实验装置

3.2.1实验台简介

3.2.2实验所用仪器仪表

3.2.3数据采集系统

3.3实验方案设计

3.3.1实验任务

3.3.2实验材料与环境

3.3.3测试点的布置

3.3.4实验方案

3.3.5实验测试方法

3.4结果与分析

3.4.1垂直通风式与水平通风式差压预冷的比较

3.4.2几种因素对苹果冷却的影响

3.4.3带包装袋情况对苹果冷却的影响

3.4.4变频调速对苹果冷却过程节能的应用探讨

3.5本章小结

第四章理论计算与实验测试结果的比较分析

结论

主要符号表

参考文献

发表论文、参加科研情况说明

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致谢