本文主要研究内容
作者孙伟（2019）在《超高压加工过程热特性与温度场模拟的研究》一文中研究指出：食品超高压加工是一项发展迅速并充满前景的新技术。超高压加工时,在高压腔内压力是各向均匀的,但由绝热压缩升温导致的热效应却是不均匀的,对超高压加工有很复杂的影响。由于耐超高压的测试设备欠缺,使得食品超高压加工相关基础数据有限,成为超高压加工新技术发展应用的瓶颈。论文重点关注食品超高压加工过程的热效应,解决超高压下压力、温度等关键参数测试与校正困难问题,开发适用于超高压环境下的热特性原位测量装备,研究超高压加工过程中物料的热特性;从超高压加工热力学理论出发,构建超高压下传热模型,运用研究得到的超高压下热特性,利用计算机模拟技术研究超高压加工过程的温度场分布与变化情况。论文在工程技术和基础研究两个方面进行创新,提升超高压加工的理论和实际应用水平。具体研究内容、方法和结果如下:1.建立了超高压处理过程压力、温度等关键参数实时采集系统,为超高压下热效应问题研究提供了技术支撑。基于实验室HPP/600MPa/5L型超高压设备设计了超高压下测试系统,安装压力校正、耐高压温度检测装置,通过数据采集仪实现了高压腔内压力和温度的实时采集。设计并制作了聚甲醛套筒保温容器,实现了超高压下样品温度控制。超高压下水-冰Ⅰ的相变压力-温度测试和水的绝热压缩升温测试结果表明设计的测试系统准确可靠。2.测定了物料在不同超高压条件下(压力:0.1~400 MPa,初始温度:有机溶剂5℃和25℃,食品物料15℃~50℃)的绝热压缩升温特性数据,掌握了其绝热压缩升温规律,建立了基于压力和初始温度的超高压绝热环境下物料温度预测模型。绝热压缩升温是超高压加工过程热效应的直接来源,利用设计的超高压下测试系统测定了甲醇等6种有机溶剂,豆腐、面团以及猪肉等3种食品物料的绝热压缩升温特性。结果表明,有机溶剂在超高压处理过程中的绝热压缩升温幅度较大(最大达到了约44℃/400MPa),温度的升高率随压力的增大而降低,初始温度对其绝热压缩升温值影响较小。水和食品物料的绝热温升率随压力的增大无明显降低现象,初始温度越高,绝热压缩升温值越大。建立的基于压力和初始温度的超高压绝热环境下物料温度的预测模型拟合效果良好。3.研制了超高压下食品热传导系数快速测量热探针,测定了食品在不同超高压条件下(压力:0.1~400 MPa,温度:25℃~55℃)的热传导系数,建立了基于压力和温度的食品热传导系数预测模型。在设计的超高压下测试系统和掌握物料在超高压处理过程中绝热压缩升温特性的基础上,根据线热源瞬态传热理论,结合超高压极端环境的特殊性,研制了适用于超高压条件下的食品物料热传导系数测量装置(热探针),并用1.5%的琼脂凝胶对热探针进行了标定实验。测量了豆腐、面团和猪肉在超高压下的热传导系数。结果表明,热探针的校正因子与压力、温度及其交互作用之间无相关关系,研制的热探针的校正因子为1.006;在压力和温度一定时,食品的热传导系数主要由其组成成分决定,温度一定时,食品的热传导系数随着压力的增大而增大,但随压力增大的增长率逐渐下降,压力一定时,食品的热传导系数随着温度的升高而增大。提出的基于压力和温度的二次多项式模型能够较好地预测一定条件下(压力:0.1~400 MPa,温度:25℃~55℃)几种食品的热传导系数。4.将超高压腔体数字化建模,分析了超高压加工过程涉及的热力学过程,利用计算流体动力学软件Fluent模拟了超高压加工过程中高压腔的温度场分布与变化,并进行了实际测试验证,为模拟食品超高压加工过程的动态温度场提供了方法基础。结果表明,计算机数值模拟技术可以方便快捷地分析超高压加工过程中高压腔的温度场分布与变化情况,模拟与实际测试结果基本吻合。压力和初始温度均能显著影响超高压加工过程中高压腔的温度场分布和变化,压力提高,温度场分布更加不均匀,随时间变化更快,初始温度提高,温度场在空间上的均匀性提高,随时间变化更快。5.以猪肉为食品物料代表,用Fluent模拟了食品超高压加工过程中高压腔内的温度场分布与变化,分析了压力、初始温度和样品尺寸对加工过程温度场的影响,动态模拟技术将有助于分析热效应对超高压食品加工的具体影响。结果表明,在超高压加工食品的过程中,食品物料、传压介质和高压腔体之间存在显著的温度梯度,且随时空不断变化,数值模拟技术能够动态分析展现其温度场的分布与变化。压力越高,被处理食品样品的温度场分布越不均匀,且变化更快;初始温度的提高对猪肉样品超高压加工过程中的温度场影响很小;相同条件下,样品尺寸增大会使保压过程中样品的温度场更加不均匀。
Abstract
shi pin chao gao ya jia gong shi yi xiang fa zhan xun su bing chong man qian jing de xin ji shu 。chao gao ya jia gong shi ,zai gao ya qiang nei ya li shi ge xiang jun yun de ,dan you jue re ya su sheng wen dao zhi de re xiao ying que shi bu jun yun de ,dui chao gao ya jia gong you hen fu za de ying xiang 。you yu nai chao gao ya de ce shi she bei qian que ,shi de shi pin chao gao ya jia gong xiang guan ji chu shu ju you xian ,cheng wei chao gao ya jia gong xin ji shu fa zhan ying yong de ping geng 。lun wen chong dian guan zhu shi pin chao gao ya jia gong guo cheng de re xiao ying ,jie jue chao gao ya xia ya li 、wen du deng guan jian can shu ce shi yu jiao zheng kun nan wen ti ,kai fa kuo yong yu chao gao ya huan jing xia de re te xing yuan wei ce liang zhuang bei ,yan jiu chao gao ya jia gong guo cheng zhong wu liao de re te xing ;cong chao gao ya jia gong re li xue li lun chu fa ,gou jian chao gao ya xia chuan re mo xing ,yun yong yan jiu de dao de chao gao ya xia re te xing ,li yong ji suan ji mo ni ji shu yan jiu chao gao ya jia gong guo cheng de wen du chang fen bu yu bian hua qing kuang 。lun wen zai gong cheng ji shu he ji chu yan jiu liang ge fang mian jin hang chuang xin ,di sheng chao gao ya jia gong de li lun he shi ji ying yong shui ping 。ju ti yan jiu nei rong 、fang fa he jie guo ru xia :1.jian li le chao gao ya chu li guo cheng ya li 、wen du deng guan jian can shu shi shi cai ji ji tong ,wei chao gao ya xia re xiao ying wen ti yan jiu di gong le ji shu zhi cheng 。ji yu shi yan shi HPP/600MPa/5Lxing chao gao ya she bei she ji le chao gao ya xia ce shi ji tong ,an zhuang ya li jiao zheng 、nai gao ya wen du jian ce zhuang zhi ,tong guo shu ju cai ji yi shi xian le gao ya qiang nei ya li he wen du de shi shi cai ji 。she ji bing zhi zuo le ju jia quan tao tong bao wen rong qi ,shi xian le chao gao ya xia yang pin wen du kong zhi 。chao gao ya xia shui -bing Ⅰde xiang bian ya li -wen du ce shi he shui de jue re ya su sheng wen ce shi jie guo biao ming she ji de ce shi ji tong zhun que ke kao 。2.ce ding le wu liao zai bu tong chao gao ya tiao jian xia (ya li :0.1~400 MPa,chu shi wen du :you ji rong ji 5℃he 25℃,shi pin wu liao 15℃~50℃)de jue re ya su sheng wen te xing shu ju ,zhang wo le ji jue re ya su sheng wen gui lv ,jian li le ji yu ya li he chu shi wen du de chao gao ya jue re huan jing xia wu liao wen du yu ce mo xing 。jue re ya su sheng wen shi chao gao ya jia gong guo cheng re xiao ying de zhi jie lai yuan ,li yong she ji de chao gao ya xia ce shi ji tong ce ding le jia chun deng 6chong you ji rong ji ,dou fu 、mian tuan yi ji zhu rou deng 3chong shi pin wu liao de jue re ya su sheng wen te xing 。jie guo biao ming ,you ji rong ji zai chao gao ya chu li guo cheng zhong de jue re ya su sheng wen fu du jiao da (zui da da dao le yao 44℃/400MPa),wen du de sheng gao lv sui ya li de zeng da er jiang di ,chu shi wen du dui ji jue re ya su sheng wen zhi ying xiang jiao xiao 。shui he shi pin wu liao de jue re wen sheng lv sui ya li de zeng da mo ming xian jiang di xian xiang ,chu shi wen du yue gao ,jue re ya su sheng wen zhi yue da 。jian li de ji yu ya li he chu shi wen du de chao gao ya jue re huan jing xia wu liao wen du de yu ce mo xing ni ge xiao guo liang hao 。3.yan zhi le chao gao ya xia shi pin re chuan dao ji shu kuai su ce liang re tan zhen ,ce ding le shi pin zai bu tong chao gao ya tiao jian xia (ya li :0.1~400 MPa,wen du :25℃~55℃)de re chuan dao ji shu ,jian li le ji yu ya li he wen du de shi pin re chuan dao ji shu yu ce mo xing 。zai she ji de chao gao ya xia ce shi ji tong he zhang wo wu liao zai chao gao ya chu li guo cheng zhong jue re ya su sheng wen te xing de ji chu shang ,gen ju xian re yuan shun tai chuan re li lun ,jie ge chao gao ya ji duan huan jing de te shu xing ,yan zhi le kuo yong yu chao gao ya tiao jian xia de shi pin wu liao re chuan dao ji shu ce liang zhuang zhi (re tan zhen ),bing yong 1.5%de qiong zhi ning jiao dui re tan zhen jin hang le biao ding shi yan 。ce liang le dou fu 、mian tuan he zhu rou zai chao gao ya xia de re chuan dao ji shu 。jie guo biao ming ,re tan zhen de jiao zheng yin zi yu ya li 、wen du ji ji jiao hu zuo yong zhi jian mo xiang guan guan ji ,yan zhi de re tan zhen de jiao zheng yin zi wei 1.006;zai ya li he wen du yi ding shi ,shi pin de re chuan dao ji shu zhu yao you ji zu cheng cheng fen jue ding ,wen du yi ding shi ,shi pin de re chuan dao ji shu sui zhao ya li de zeng da er zeng da ,dan sui ya li zeng da de zeng chang lv zhu jian xia jiang ,ya li yi ding shi ,shi pin de re chuan dao ji shu sui zhao wen du de sheng gao er zeng da 。di chu de ji yu ya li he wen du de er ci duo xiang shi mo xing neng gou jiao hao de yu ce yi ding tiao jian xia (ya li :0.1~400 MPa,wen du :25℃~55℃)ji chong shi pin de re chuan dao ji shu 。4.jiang chao gao ya qiang ti shu zi hua jian mo ,fen xi le chao gao ya jia gong guo cheng she ji de re li xue guo cheng ,li yong ji suan liu ti dong li xue ruan jian Fluentmo ni le chao gao ya jia gong guo cheng zhong gao ya qiang de wen du chang fen bu yu bian hua ,bing jin hang le shi ji ce shi yan zheng ,wei mo ni shi pin chao gao ya jia gong guo cheng de dong tai wen du chang di gong le fang fa ji chu 。jie guo biao ming ,ji suan ji shu zhi mo ni ji shu ke yi fang bian kuai jie de fen xi chao gao ya jia gong guo cheng zhong gao ya qiang de wen du chang fen bu yu bian hua qing kuang ,mo ni yu shi ji ce shi jie guo ji ben wen ge 。ya li he chu shi wen du jun neng xian zhe ying xiang chao gao ya jia gong guo cheng zhong gao ya qiang de wen du chang fen bu he bian hua ,ya li di gao ,wen du chang fen bu geng jia bu jun yun ,sui shi jian bian hua geng kuai ,chu shi wen du di gao ,wen du chang zai kong jian shang de jun yun xing di gao ,sui shi jian bian hua geng kuai 。5.yi zhu rou wei shi pin wu liao dai biao ,yong Fluentmo ni le shi pin chao gao ya jia gong guo cheng zhong gao ya qiang nei de wen du chang fen bu yu bian hua ,fen xi le ya li 、chu shi wen du he yang pin che cun dui jia gong guo cheng wen du chang de ying xiang ,dong tai mo ni ji shu jiang you zhu yu fen xi re xiao ying dui chao gao ya shi pin jia gong de ju ti ying xiang 。jie guo biao ming ,zai chao gao ya jia gong shi pin de guo cheng zhong ,shi pin wu liao 、chuan ya jie zhi he gao ya qiang ti zhi jian cun zai xian zhe de wen du ti du ,ju sui shi kong bu duan bian hua ,shu zhi mo ni ji shu neng gou dong tai fen xi zhan xian ji wen du chang de fen bu yu bian hua 。ya li yue gao ,bei chu li shi pin yang pin de wen du chang fen bu yue bu jun yun ,ju bian hua geng kuai ;chu shi wen du de di gao dui zhu rou yang pin chao gao ya jia gong guo cheng zhong de wen du chang ying xiang hen xiao ;xiang tong tiao jian xia ,yang pin che cun zeng da hui shi bao ya guo cheng zhong yang pin de wen du chang geng jia bu jun yun 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江大学的孙伟，发表于刊物浙江大学2019-07-16论文，是一篇关于超高压论文,加工论文,热效应论文,绝热压缩论文,热传导系数论文,温度场论文,浙江大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自浙江大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：超高压论文; 加工论文; 热效应论文; 绝热压缩论文; 热传导系数论文; 温度场论文; 浙江大学2019-07-16论文;