论文一种对流传质传热模拟方法:考虑土豆片中三种不同流体速度是关于传质方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关传质论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：许多文献报道了土豆片干燥模拟方法.然而,其并没有清晰解释传热传质耦合机理.本文建立一个模型来描述土豆片中的温度演化和水分迁移.创新点是考虑到土豆片中存在三种不同流体速度以及认为材料物理变量之间相互影响.模拟证明计算结果与文献实验具有良好的拟合度.同时研究了不同的风温,风速以及空气相对湿度对干燥的影响.
Abstract： Many simulation methods of drying potato slices were reported. However, this did not explain the coupled mechani of heat and mass traner clearly. A model is built to describe the temperature evolution and moisture immigrates of potato slices. The innovation point is considering that the coefficients will alter over other physical variables and the existence of three different fluid velocity in the porous medium. Then, a good fitting between literature experiment and calculation result can be observed. And, the effects of parameters such as temperature, air velocity and air relative humidity towards drying rate are researched.
关键词： 耦合机制；流体速度；物理变量
Key words： coupled mechani；fluid velocity；physics variables
中图分类号：TK124 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）08-0176-05
0 引言
食品干燥是一个重要的工业生产部门.深入地了解其干燥过程当中的热量和质量迁移对产品品质的提升和生产节能是至关重要的.然而,在多孔介质（生物材料都可以看成是多孔材料）传热传质是复杂的.其复杂性基于以下两个因素：干燥过程中占主导地位的传输机制的变化以及因水分蒸发等因素导致的多孔介质物理参数的显著变化[1].
Sander等人[2],Nasrallah等人[3],以及Sun等人[4]进行了广泛的多孔介质数值传热传质研究.Wang和Brenman[5]提出了一个以土豆为材料来计算其传热传质的数学模型,但他们忽略了干燥过程中水蒸气压力梯度的作用.Win-Jin Chang和Cheng-I[6]首先使用拉普拉斯变换处理耦合的传质传热偏微分方程,但是材料的物理参数和内部压力被认为是常数.Chandramohan[7]和Ahmet等人[8]提出计算公式中缺少对流项,导致计算精度不足.
此外,物理参数的使用也会影响计算结果的可信度和精度.Jaruk和John[9]预测了在对流热风干燥条件下土豆和胡萝卜中水分含量,但其使用的是实验中测量的有效水分扩散系数.Hussain和Dincer[10]提出了一个二维湿圆柱体传热传湿分析,其水分扩散系数由阿仑尼乌斯方程计算的,只与温度相关.针对芒果的对流干燥过程,Barati和Eahani[11]给出了一种新的解法,但其假设芒果的物理参数是恒定不变的.
本文的目的是在土豆切片干燥过程中考虑不同驱动力和多变参数来解决其的传热传质耦合计算问题.此外,收缩效应不可忽略,考虑采用有效蒸发率法.因此,本文将在第二部分中定义控制方程和介质性质,并对第三部分中进行计算结果进行分析.
1 物理模型和数学理论
1.1 物理模型
本文的物理模型基于多孔介質理论.图1表示了多孔介质干燥示意图.从图中可以看出,多孔介质分为三个部分：固相（干基）,液相以及气相（含湿空气）.因此,多孔介质的一些物理参数需要定义.
1.2 参数
孔隙度：孔隙度?准是指多孔介质中非固相所占有的体积V?准与整个介质的总体体积V之比,其被定义为：
水饱和度：水饱和度Sl是孔隙中液相水占有的体积Vl与孔隙总体体积V?准之比,可表示为：
有效系数：有效密度由多孔介质中的固相密度ρeff,液体水密度ρl和湿空气密度ρma组成.基于体积平均法,其可计算为：
其中,湿空气密度ρma可计算为：
公式（4）中,Pma,P0分别是湿空气气压,管内初始气压.Ml, Ma分别是液态水与干燥空气的摩尔质量.Xv,Xa分别是湿空气中水蒸气与干燥空气的摩尔分数,两者数学关系和计算如下：Xa+Xv等于1（5）
Tma为多孔介质中湿空气温度,R为摩尔气体常数.cv表示材料内的水蒸气浓度.
同理,按照体积平均理论,有效比热容和有效传热系数可分别定义成：
其中,Cp,s,Cp,l分别为多孔介质中的固相和液相比热容.ks,kl分别为多孔介质中的固相和液相的传热系数.Cp,ma,kma分别为多孔介质内的有效比热容和有效传热系数,其可分别定义为：
Mma为湿空气的摩尔质量,其由分数加权计算为：
Cp,v,Cp,a分别为水蒸气和干空气比热容.kv,ka分别为水蒸气和干空气传热系数.θaa,θ,θvv,θva为湿空气传热系数参数因子,定义为：
1.3 数学理论
总结:本论文主要论述了传质论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
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