一、板带式速冻机内速度场与温度场的数值模拟（论文文献综述）
王广夫,赵楠,李琛[1]（2020）在《速冻设备内部流场优化》文中研究指明冻结技术是保证食品品质的最佳方式之一。食品的冻结品质与速冻机内部流场直接相关。均匀的流场能优化速冻设备的性能,提高食品冻结品质。文章从速冻设备入口结构和通道结构2个角度出发,综述了孔板结构、射流冲击、通道形状和导流技术对速冻设备内部流场的影响。这些方案主要在保证速冻设备内部流场均匀性的前提下,增加通道内气流的平均速度,增强传热效果,为今后优化设计速冻设备、保障冻结食品品质提供了一定的理论支撑。
苗馨月[2]（2020）在《低温载冷剂制备及食物浸渍式冷冻过程中传热性能研究》文中研究说明随着社会经济的快速发展和生活水平的日益提高,冷冻食品越来越受到人们的喜爱和依赖,人们对冷冻食品的质量要求也显着提高。因此,近年来食品冷冻产业快速发展,冷冻设备的能耗也在逐年增加。传统的冷冻方式能耗大,冷冻时间长,冷冻食物质量不高。而浸渍式冷冻与其它冷冻方法相比,浸渍式冷冻的产品内部冰晶小,产品质量好,冷冻速率快,能耗低,设备成本低,是一种有待发展的高效冷冻加工方法。因此,本文提出在食品冷冻中应用浸渍式冷冻技术,研制适合浸渍式冷冻用低温载冷剂,研究了空气对流式冷冻、静置液体浸渍式冷冻和循环液体浸渍式冷冻三种不同冷冻方式对单体真空包装牛肉冷冻时间和冷冻速率的影响,进一步对真空包装牛肉浸渍式冷冻过程中的传热特性进行了数值模拟研究。主要研究内容和研究成果如下:（1）在对国内外文献分析总结的基础上,对可作为低温载冷剂的物质进行大量复配和筛选,通过步冷曲线法初步筛选出符合浸渍式冷冻工况运行温度的多种三元和四元低温载冷剂。进一步研究了多元低温载冷剂冻结点随组分质量浓度的变化规律,获得了8种冻结温度低于-35℃的多元低温载冷剂,对它们的热物性（粘度、密度、导热系数、比热容）进行了测试研究。最终研制出一种冻结点为-48.52℃的新型四元低温载冷剂DWR-66。（2）进行了单体真空包装牛肉冷冻过程数值模拟及实验研究。建立单体真空包装牛肉冷冻过程的模型,研究了空气对流式冷冻、静置液体浸渍式冷冻和循环液体浸渍式冷冻三种不同冷冻方式对单体真空包装牛肉冷冻时间和冷冻速率的影响,得到了不同时刻的温度分布图、单体真空包装牛肉中心温度变化冷冻曲线图和冷冻速率。研究结果表明,在相同冷冻温度下,使用循环液体浸渍式冷冻方法冷冻单体真空包装牛肉的冷冻速率是静置液体浸渍式冷冻方法的2.70倍,是空气对流式冷冻方法的6.93倍,循环液体浸渍式冷冻单体真空包装牛肉效果最好。并进行了实验研究,验证了理论研究的正确性。（3）将自行开发的新型四元低温载冷剂DWR-66应用到浸渍式冷冻装置中,建立了浸渍式冷冻装置冷冻槽的物理模型和数学模型,利用ANSYS-FLUENT对真空包装牛肉在冷冻槽内的传热特性进行了数值模拟,得出了低温载冷剂进口流速、进口温度以及冷冻槽内食物间距的不同对冷冻槽内速度分布、温度分布、食物冷冻完成时间和冷冻速率的影响规律,研究结果表明低温载冷剂进口流速越大、进口温度越低,冷冻槽内的速度场和温度场分布越均匀,真空包装牛肉冷冻时间越短,冷冻速率越快。但低温载冷剂进口温度不宜过低,过低会使得低温载冷剂粘度增大,泵消耗的能量增加。以上研究结果为浸渍式冷冻装置在食品冷冻技术中的实际应用和发展提供参考。
舒志涛[3]（2020）在《冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究》文中研究说明随着生活水平的不断提高,人们对食品安全和品质的关注也不断提高,速冻食品具有方便、快捷、储存时间长的特点更被人们所关注,如何提高速冻装置的性能来生产更高品质的速冻食品成为研究热点。冲击式速冻技术利用高速低温射流对食品进行速冻,是目前先进的速冻技术之一,但由于其高速射流冲击导致的内部换热区域流场的不均匀会造成冻品传热不均匀,设备能效比低等问题。因此本文以明虾虾仁为研究对象,利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）数值模拟技术研究了冲击式速冻装置中喷嘴结构、载物方式、送风方式和送风速度这4个影响内部流场的关键因素对虾仁冻结时长及均匀性的影响,优化冲击式速冻装置对食品进行速冻时的运行条件,搭建上下冲击式食品速冻实验台对模拟结果进行验证。本文首先研究了冲击式速冻装置中不同结构的条缝型喷嘴对冲击射流换热特性的影响,为后续的研究确定条缝型喷嘴结构参数。其次研究了该装置中不同上下送风速度、不同送风方式（单侧送风和双侧送风）以及不同载物方式（板带载物和网带载物）对虾仁冻结过程的影响,得到了使装置换热区域流场环境较好的运行条件。最后,基于上述研究结果研究了条缝型喷嘴和条缝型孔板对装置内不同位置上多排虾仁冻结过程的影响。具体研究内容与结论如下:1.利用数值模拟结合实验验证的方法对比了170 Pa和190 Pa两种压力条件下,三种不同结构的V型条缝喷嘴对冲击式速冻设备换热情况的影响,分别从喷嘴出口风速、横流方向风速以及努塞尔数（Nu）这三个方面进行研究分析。结果表明:喷嘴延伸段长度K较大的喷嘴出口风速较大、流场较为均匀,但较大的喷嘴延伸段长度K反而会削弱对流换热强度;喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α较小的喷嘴在横流方向上的风速较小、均匀度较高,受横流影响较小,但对提高对流换热强度的作用不明显;当V型条缝喷嘴延伸段长度K=10 mm,喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α为165°角时,平均努塞尔数最高,对流换热强度最大。2.以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合实验验证的方法研究了冲击式速冻设备中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响,分为上下两侧风速保持一致且同时改变,上侧送风速度为15 m/s、下侧为0～15m/s,以及下侧送风速度为15 m/s、上侧为0～15 m/s 3个实验组进行研究。研究结果为:当冲击式速冻设备两侧送风速度保持一致时,随着风速的增大,虾仁冻结时长缩短但减小幅度也会不断减小;当上下两侧送风速度大小相差悬殊时,两股冲击射流相对冲击会在低速侧形成促进虾仁表面流场流动的涡流,提高换热效率,减小虾仁冻结时长;当上下两侧送风速度大小相差不大时,两股冲击射流相对冲击会在虾仁表面形成流速较低的射流“真空区”,降低虾仁换热效率,增大虾仁冻结时长;在实验的两侧送风速度范围内,当上侧送风速度为15 m/s,下侧送风速度为2 m/s时,虾仁对流换热强度最大,冻结时长最短。3.以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合实验验证的方法研究了两种送风方式（单侧送风和双侧送风）和两种载物方式（板带载物和网带载物）对虾仁冻结过程的影响,找到使虾仁冻结时间最短的送风和载物方式。研究发现:对于虾仁冻结来说,采用双侧送风+网带载物可以使虾仁表面流场流速更大,有利于提高换热效率,减少虾仁冻结时间,相对于其他送风方式和载物方式而言,可缩短虾仁冻结时间14%～25%;双侧送风有助于低速侧形成提高虾仁下表面流场流速的涡流,而网带载物可以避免在虾仁下侧面与网带交界处以及虾仁头部形成射流“真空区”,上述均有助于提高虾仁表面风速,缩短虾仁冻结时长;但虾仁冻结时长越短,降温过程中虾仁内外温度均匀性则越差,在本次实验中,虾仁内外最大温差出现在实验组D（双侧送风+网带载物）,最大温差可达13.02 K。4.利用数值模拟结合实验验证的方法,研究了上下冲击式速冻设备中条缝型喷嘴和条缝型孔板分别对设备换热区域内喷孔下方和两喷孔间下方的两排虾仁冻结过程的影响,研究发现:在上下冲击式速冻设备中虾仁的冻结时长与其距离设备出风口的大小成正比,各排虾仁的冻结不均匀度η在1～5%,且喷孔下方的虾仁比两喷孔间下方的虾仁冻结时长短,冻结不均匀度η小;在相同喷孔出风速度下,条缝型喷嘴模型的上下入口压力比条缝型孔板模型的上下入口压力缩短了27.78%和40.00%,虾仁冻结时长也较条缝型孔板模型缩短近40.00%,条缝型喷嘴模型能效比更大;而条缝型孔板引起的气流沿程阻力损失较小,模型中的虾仁冻结更为均匀。
顾翰文[4]（2020）在《上下冲击式速冻机静压腔内流场及换热特性的优化研究》文中指出随着社会经济水平的提高,人们对于食品的品质、风味等要求与日俱增。而速冻食品行业的快速发展对速冻装备提出了更高的要求,射流冲击技术因具有独特的流体动力学和传热学特性,是一种强化传热技术,目前该技术在食品加工及贮藏领域已开始应用。而充分运用了射流冲击技术的上下冲击式速冻机,因其传热系数高、冻结速度快等特点也深受食品冷加工企业欢迎。但该设备的换热强度与换热均匀性依然可以进一步提高。本文以实际的上下冲击式速冻机构建模型,在此基础上运用实验来验证模型准确性;以上下喷嘴的出口风速及横流风速的大小和不均匀性、钢带表面的换热强度和不均匀性等一系列指标来衡量流体在静压腔内部的流动特性与换热特性,通过数值模拟技术不断优化速冻机设计,包括改进静压腔尺寸,改变静压腔入口压力、喷嘴尺寸,在静压腔中安装不同类型、尺寸、数量的导流板和对导流板进行不同程度的开孔等。其具体内容如下:1.上下冲击式速冻机静压腔尺寸优化。以静压腔尺寸为4000 mm×1500 mm×2000 mm的实体速冻机为基础,保证入口压力为190 Pa、入口流量为2.64 m3/s不变,通过计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）与实验对比发现模型的误差不超过15%,入口流量误差仅为1.5%。并进一步提出了4000 mm×1500mm×1500 mm、4000 mm×2000 mm×1500 mm、4000 mm×2000 mm×2000 mm、4000 mm×2500 mm×1500 mm、4000 mm×2500 mm×2000 mm等5种不同的静压腔尺寸。,通过数值模拟来计算静压腔尺寸变化对于速冻机内部流场的改变。结果发现在静压腔入口流量相同、压力不变的情况下,几种尺寸条件下的风速虽有变化但变化幅度不大。另外,静压腔尺寸为4000 mm×2000 mm×2000 mm的换热强度虽然比4000 mm×1500 mm×2000 mm的换热强度高,但其均匀性较差,不足以成为优选设计。4000 mm×2500 mm×1500 mm与4000 mm×2500 mm×2000 mm的钢带表面Nu达到177.76和177.39,比原有尺寸下钢带表面Nu高约6.81%和6.59%,且均匀性也是最佳的。结合上述因素,4000 mm×2500 mm×1500 mm和4000mm×2500 mm×2000 mm无论是出口风速还是换热强度及均匀性均为6种尺寸中最优的设计。2.三种喷嘴尺寸的分析比较。以尺寸为4000 mm×2500 mm×1500 mm的条缝喷嘴型的上下冲击式速冻机静压腔为研究对象,利用CFD数值模拟和实地测试,对比了3种尺寸的喷嘴结构分别在不同压力（190,170,160 Pa）条件下内部流场及换热特性的区别。结果表明:条缝喷嘴T0在190 Pa条件下的出口风速、Nu、均匀性比在170 Pa条件下的理想,同时横流风速也低。条缝喷嘴T1在170 Pa条件下的出口风速、Nu、均匀性比在160 Pa条件下的理想,但横流风速反而增加。条缝喷嘴T2与T0在同一入口压力下相比,只有横流风速较低。在换热强度方面,当入口压力为190 Pa时,条缝喷嘴T1所对应的钢带表面的局部Nu最大,而T0与T1的平均Nu相差不大。在换热均匀性方面,条缝喷嘴T0在入口压力为190 Pa时的不均匀度最低,换热最均匀。故当空气的质量流量相同时,入口压力为190 Pa时所对应的条缝喷嘴T0能更好地提升换热效率,有利于提升食品的冻结速率。3.冲击式速冻机静压腔内置不同类型导流板后流场的研究。对速冻机静压腔进行了优化设计,保证静压腔入口压力为190 Pa、静压腔尺寸为4000 mm×2500mm×1500 mm、条缝喷嘴为T0,通过在静压腔内部增加不同类型的导流板（弧形导流板和长方形导流板）,在保证添加导流板的初始位置与导流板长度、厚度不变的前提下,通过改变长方形导流板的宽度和弧形导流板的曲率半径来对比静压腔内部流场变化。经CFD研究发现:除长为600 mm、宽为50 mm的长方形导流板以外,其余类型导流板的上下喷嘴出口风速极差均小于静压腔内无导流板时的风速极差,并且长方形导流板的风速极差随宽度增加而减少,弧形导流板的风速极差随曲率半径的增加而增加。所有弧形导流板条件下钢带表面的平均Nu均比长方形导流板条件下高,最高可增加约1倍,同时,静压腔中添加长为600 mm、曲率半径为50 mm和100 mm的弧形导流板时钢带表面的换热均匀性相对较好。综上所述,长为600 mm、曲率半径为50 mm弧形导流板在风速极差、换热强度、换热均匀性方面都是较优的选择。4.静压腔内置导流板数目和圆心角的优化设计。在上述条件的速冻机腔体中配置曲率半径为50 mm、圆心角为π/6的弧形导流板,研究导流板数目从2片分别增加到3片、4片,圆心角从π/6分别增加到π/4、π/3对静压腔内流场的影响。通过对喷嘴正下方钢带换热及横流风速等方面的研究发现:改变导流板的数量及圆心角度数均有利于优化流场及换热,3块导流板在圆心角为π/4时喷嘴正下方钢带表面局部Nu最大,平均Nu也最高。横流风速在导流板为4块、圆心角为π/6时最小,且风速分布均匀性最好。但导流板为3块时,横流风速与4块时的横流风速相差较小。综合上述因素,3块导流板在圆心角为π/4时静压腔换热最好、横流风速较低。5.静压腔内置导流板开孔率的优化设计。在上述条件的静压腔中安装3块圆心角为π/4、曲率半径为50 mm的弧形导流板,并设置静压腔入口压力为190 Pa后,与优化前的入口压力为170 Pa、尺寸为4000 mm×1500 mm×2000 mm的初始无导流板静压腔进行流场及换热特性方面的对比,发现Nu提升了152.36,但换热均匀性也随之降低。为改善设备在流场及换热特性方面的不足,根据导流板穿孔有助于流体流动的特性,将弧形导流板的穿孔率分别设置为30%、40%、50%后安装在静压腔中,发现与初始状态下的无导流板静压腔相比,穿孔导流板可以提高换热均匀性和换热强度。而与无孔导流板相比,40%与50%穿孔率的导流板在换热均匀性上提高,换热强度变大,其中50%穿孔率的优化效果最佳。
朱一帆,谢晶[5]（2019）在《速冻设备流场优化研究进展》文中研究说明速冻是食品保鲜的重要技术之一,冻结速率越快,速冻食品解冻后品质越好。冻品表面风速越高,换热强度越大,冻结速率则越快。若只增加风机转速会导致风机效率降低,流场不均匀度增加,因此需要对流场进行优化。对风机设置锥形口等引导流体设施,可以增加风机效率;在流场中设置导流板,可以消除流场中的涡流;增加冷冻区域流速,可以加强食品表面的对流换热;隔断设备内外的空气交换,可以减少蒸发器结霜,降低设备的冷负荷。文章指出将多种措施结合,减少制造与维护的成本、节省运行费用与提高冻品质量是未来速冻设备优化的方向。
罗文煌[6]（2019）在《液氮速冻机温度场模拟及枸杞和冬虫夏草的液氮速冻研究》文中进行了进一步梳理液氮是一种无色、无味、化学性质不活泼,能与食品直接接触而不发生任何化学反应的理想制冷剂之一。雾化后的液氮无论在传热效率还是制冷温度上都具有突出的优势,能达成食品的超低温深冷速冻,近40年来被广泛应用于食品的冷冻领域中。枸杞和冬虫夏草都是高附加值产品,在常温下很容易变质,如何通过有效手段在保证它们鲜度的同时又能延长贮藏期是一个亟待解决的问题。本文针对液氮速冻机本身存在温度场分布不均匀,液氮深冷速冻过程中存在着高热应力及等缺陷,以液体雾化理论为基础,通过Fluent软件来模拟液氮速冻机腔体内温度场的分布情况,然后,通过实验验证模型的准确性。最后在前两章的基础上,以枸杞和冬虫夏草为研究对象,研究了不同冻结温度(-40±1℃的鼓风冷冻,风扇转速为2500 r/min,标记为BF组;-60±2℃和-80±2℃的液氮速冻,标记为NF-60℃和NF-80℃组;-100±2℃的液氮深冷速冻,标记为NF-100℃组)对枸杞及冬虫夏草的冻结特性的影响（冷冻终温为各自的玻璃态转变温度）,通过本研究主要得出以下结论:1、数值模拟方面:利用离散相模型,通过连续相与离散相之间的相间耦合计算得到了液氮喷雾降温过程中腔体内的温度分布云图。当喷嘴流量增大时,腔体内整体温度下降的越快,温度场更均匀;并且在一定的风压范围内（10 pa-30 pa）,风压越大,温度场的均匀性也越好,风压超过一定的范围后（30 pa）,温度场的均匀性变化不明显,但腔体的降温速率不随风压的增大而增大;在有风机扰流下,双面喷射对温度场均匀性（温度波动范围为±1℃）效果优于单面喷射。2、实验验证方面:经实验验证液氮速冻腔体内测点的温度值与模拟结果的温度值误差较大（单面喷射为23.83%,双面喷射为20.94%）,但在温度场均匀性方面,实验结果与模拟相差不大（单面喷射为7.87%,双面喷射为8.45%）。3、液氮速冻方面:通过枸杞的玻璃态转变曲线确定玻璃态温度转变温度为-39.2℃。对于枸杞的冻结特性,冻结温度越低并不能更好的保留枸杞的品质。在NF-100℃深冷条件虽然在枸杞的冷冻速率、细胞膜渗透率以及多酚氧化酶活性表现很好,但是在色泽、可溶性糖含量、抗坏血酸含量、过氧化物酶活性、水分分布以及表皮微观结构方面不如NF-80℃冷冻组,综合考虑,NF-80℃是枸杞最合适的冷冻条件。4、液氮速冻方面:通过冬虫夏草的玻璃态转变曲线确定了冬虫夏草的冻结终温及后续贮藏温度点为-34.86℃。对于冬虫夏草的冻结特性,NF-100℃深冷组的冬虫夏草冷冻速率、能量去除率、电导率、汁液流失率、色差、可溶性糖都要优于其他冷冻组;对于贮藏特性,随着贮藏时间的增加,上述指标都逐渐的变得更劣,但是NF-100℃深冷组能在最大程度上减缓贮藏过程中上述指标的恶化程度。所以,NF-100℃是冬虫夏草最合适的冷冻条件。
杨玉涛[7]（2018）在《血浆速冻过程的数值模拟及实验研究》文中研究表明新鲜冰冻血浆（Fresh Frozen Plasma,FFP）在临床上具有重要意义,优化血浆速冻过程、提高凝血因子的活性对冰冻血浆品质至关重要。血浆速冻方式主要有常见的风冷式、平板式、混合式以及应用较少的溶液沉浸式。针对血浆速冻方式的过程分析比较少,因此研究分析血浆冷冻过程中的温度变化,优化血浆速冻方式,改进速冻工艺和设备,对保证血站新鲜冰冻血浆的质量具有重要指导作用,对研究其他生物材料的速冻也具有一定的借鉴意义。本文以新鲜牛血浆为研究对象,通过实验和数值模拟两种方式,研究了不同速冻方式下血浆速冻过程的温度变化以及对血浆品质的影响。主要研究内容如下:（1）通过实验测量和经验公式的分析,确定了血浆的物性参数（比热容、含冰率、热导率、密度等）、血浆袋表面传热系数、血浆袋内部的导热情况、以及振荡对沉浸式速冻的影响,为数值模拟奠定基础。（2）考虑实验测量过程中耗时耗材局限性大的缺陷,建立了血浆三维数值模型,运用FLUENT对血浆速冻过程进行了数值模拟,预测不同速冻方式下血浆内部温度变化过程。（3）搭建不同速冻方式的实验台,研究了不同速冻方式对血浆冷冻的影响。（4）通过对凝血因子Ⅷ的活性以及血浆总蛋白浓度的检测实验研究了不同速冻方式对血浆品质的影响。（5）分析了不同速冻过程的血浆温度变化以及预冷段、结晶段、深冷段三个阶段与血浆品质相关性,并将模拟结果与实验结果进行了对比。得到结论如下:（1）四种血浆速冻方式的温度测量实验结果显示,血浆最快的速冻方式是平板式,热中心温度达到-30℃的时间为1458s,其后依次是沉浸式、混合式和风冷式,速冻最慢的风冷式热中心温度达到-30℃的时间为4107s。（2）对比不同速冻方式的温度测量实验结果发现,血浆的温度-时间变化曲线随表面到中心位置的不同而不同,血浆表面的温度下降最快,热中心温度下降最慢;不同速冻方式血浆内部的温度梯度不同,但温度梯度的整体变化趋势相同,都是在预冷段初期先逐渐变大,再逐渐变小,然后逐渐变大并在结晶段末期达到最大值,进入深冷段后又逐渐变小;不同速冻方式速冻过程中都会出现一个短暂的过冷状态,冻结越快的速冻方式过冷状态越明显。（3）通过血浆活性检测实验发现,越快的速冻方式速冻的新鲜冰冻血浆品质越好,血浆品质最好的速冻方式为平板式,凝血因子Ⅷ平均活性为201.7%,血浆总蛋白浓度为61.40g/L,其后依次是沉浸式、混合式和风冷式;通过四种不同速冻方式在预冷段、结晶段、深冷段的时间长短及内外最大温差的横向对比发现,预冷段、结晶段的时间长短与血浆品质呈负相关,深冷段的时间长短对血浆品质没有明显影响。（4）实验结果与模拟结果的对比验证了血浆速冻模型的正确性,实验值与模拟值血浆温度变化曲线的大致趋势是相同的,但是模拟值与实验值在速冻时间上存在0.9%3.4%的误差。误差的存在与实验过程中冷冻介质温度的波动、热电偶测量位置的偏差、模拟过程中做出的假设有关。（5）实验发现,四种速冻方式都有其各自的缺陷。血浆品质最好的平板式由于内部的机械式结构在闭合平板时会导致血浆袋的损坏从而导致血浆的浪费以及设备的污染;沉浸式会由于溶液的腐蚀性问题导致血浆袋上标签的损坏;风冷式及混合式存在时间较长以及品质较差的问题。
王金锋,李文俊,谢晶,陆卫华[8]（2018）在《速冻机宽度方向上流场的实验分析》文中研究说明在速冻机宽度方向上,速冻机两侧的冻品冻结速率远大于速冻机中心,为解决速冻机宽度方向上冻品冻结速率不均匀的问题,通过实验分析沿速冻机宽度方向上冻结速率差别较大的原因及速冻区域内气流的稳定性。研究表明:在速冻机宽度方向上,速冻机中心流速最低,两侧流速最高;靠近压力出口,喷嘴出口流速为19.11 m/s;远离压力出口,喷嘴出口流速为14.03 m/s。测点S1、S2、S3和S4的速度不均匀度为32%、99.92%、31.81%和79.62%。速度不均匀度是引起冻结速率不同的关键因素。速冻区域内气流的不稳定性会削弱换热,降低冻结速率,测点S1、S2、S3和S4的速度极差数值反映了气流的波动性。波动性最小的是S1点,极差最小值为0.69 m/s。
朱必佳[9]（2018）在《自堆积式螺旋速冻机气流场分析与结构优化》文中提出目前全自动自堆积式螺旋速冻装置是最为先进的速冻装备,此装置具有产能高、冻结效率高、自动化程度高、卫生条件优和占地面积小等特点,未来自堆积螺旋速冻装备的需求会很大。在分析了自堆积式螺旋速冻装置的主要结构和工作原理的基础上,对影响冻结性能因素进行了研究,为装置的流场分析和结构优化提供参考。主要内容包含:（1）对自堆积式螺旋速冻装置的组成系统和装置工作原理进行了研究,分析了速冻装置影响其冻结性能的原因,针对装置存在的问题提出优化方案和优化目标,为后续的螺旋塔、流道以及换热器的流场分析和结构优化提供参考。（2）建立了螺旋塔、风道以及换热器的仿真模型,选取了 FLUENT作为仿真软件,建立了包括连续性方程、能量方程、动量方程以及湍流方程在内的控制方程组,设定了差分格式、压力修正法、欠松弛因子以及收敛准则,为螺旋塔、流道以及换热器的流场分析和结构优化奠定了基础,对螺旋塔和换热器模型的合理性进行了验证。（3）基于螺旋塔和风道有限元仿真模型,研究了螺旋塔挡板位置、侧链板开孔结构、气流速度、气流温度和冻品密度对流场的影响规律,并分析了流道结构对螺旋塔入口流速的均匀性的影响规律,给出了局部优化建议并对比了优化前后装置的性能。（4）基于换热器有限元仿真模型,以换热器翅片厚度、翅片间距、基管横向间距和纵向间距为设计变量,通过正交试验分析设计参数对换热器传热性能的影响规律,对试验结果进行了极差和方差分析,运用多指标综合评价法对换热器进行了最终优化,得到了传热性能最佳的参数组合,优化了换热器的传热性能。
朱必佳,孙宇[10]（2017）在《自堆积式螺旋速冻机流场数值模拟》文中研究表明研究了在入口风速不变的条件下,通过改进结构和改变冻品参数,增大流场气流平均速度,达到降低装置能耗、提高冻结效率的目的。建立二维紊流模型,采用SIMPLE算法,对未放冻品原有结构的流场、开孔和增设隔板后的流场、食品不同摆放密度的流场以及不同食品高度的流场进行模拟计算分析,结果表明:网带的对螺旋塔内流场的平均速度影响小。增设隔板和开孔有利于提高流场内气流的平均速度,增加热交换的充分性。冻品摆放密度增加需要综合考虑气流平均速度、压力、和风机功率等因素。冻品高度在满足不超过孔的位置高度下,增高能增加气流平均速度。
二、板带式速冻机内速度场与温度场的数值模拟（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、板带式速冻机内速度场与温度场的数值模拟（论文提纲范文）
（1）速冻设备内部流场优化（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 入口结构对内部流场的影响 |
| 1.1 孔板结构对内部流场的影响 |
| 1.2 喷嘴结构对内部流场的影响 |
| 2 通道结构对内部流场的影响 |
| 2.1 通道形状对内部流场的影响 |
| 2.2 导流设备对内部流场的影响 |
| 3 结论 |
（2）低温载冷剂制备及食物浸渍式冷冻过程中传热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冷冻食品加工技术 |
| 1.2.1 冷冻食品 |
| 1.2.2 冷冻食品加工技术的分类 |
| 1.3 浸渍式冷冻技术 |
| 1.3.1 浸渍式冷冻技术的优势及缺点 |
| 1.3.2 浸渍式冷冻技术的国内外研究现状 |
| 1.3.3 低温载冷剂的国内外研究现状 |
| 1.4 食物冷冻过程中的数值模拟研究 |
| 1.4.1 食物冷冻时间的研究 |
| 1.4.2 冷冻设备内部流场的研究 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 低温载冷剂的制备及热物性研究 |
| 2.1 低温载冷剂的制备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验方法与过程 |
| 2.1.3 实验结果与分析 |
| 2.2 低温载冷剂冻结点随组分浓度的变化 |
| 2.2.1 三元低温载冷剂DWR-7和DWR-9 的冻结点随组分浓度的变化 |
| 2.2.2 四元低温载冷剂DWR-12 的冻结点随组分浓度的变化 |
| 2.3 低温载冷剂的热物性测试 |
| 2.3.1 粘度测试 |
| 2.3.2 密度测试 |
| 2.3.3 导热系数测试 |
| 2.3.4 比热容测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单体真空包装食物冷冻过程的数值模拟与实验验证 |
| 3.1 单体真空包装食物冷冻过程的数值模拟 |
| 3.1.1 单体真空包装食物冷冻模型的建立 |
| 3.1.2 模拟结果与分析 |
| 3.2 单体真空包装食物冷冻过程的实验验证 |
| 3.2.1 实验内容 |
| 3.2.2 实验结果与分析 |
| 3.2.3 误差分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 浸渍式冷冻装置冷冻食物的传热特性的数值模拟 |
| 4.1 浸渍式冷冻真空包装食物冷冻槽模型 |
| 4.1.1 物理模型的建立 |
| 4.1.2 数学模型的建立 |
| 4.1.3 边界条件及求解参数设置 |
| 4.2 低温载冷剂进口流速对冷冻过程的影响 |
| 4.2.1 低温载冷剂进口流速对冷冻槽内速度分布的影响 |
| 4.2.2 低温载冷剂进口流速对冷冻槽内温度分布的影响 |
| 4.2.3 低温载冷剂进口流速对冷冻完成时间的影响 |
| 4.2.4 低温载冷剂进口流速对冷冻速率的影响 |
| 4.3 低温载冷剂进口温度对冷冻过程的影响 |
| 4.3.1 低温载冷剂进口温度对冷冻槽内速度分布的影响 |
| 4.3.2 低温载冷剂进口温度对冷冻槽内温度分布的影响 |
| 4.3.3 低温载冷剂进口温度对冷冻完成时间的影响 |
| 4.3.4 低温载冷剂进口温度对冷冻速率的影响 |
| 4.4 食物间距对冷冻过程的影响 |
| 4.4.1 食物间距对冷冻槽内速度分布的影响 |
| 4.4.2 食物间距对冷冻槽内温度分布的影响 |
| 4.4.3 食物间距对冷冻完成时间的影响 |
| 4.4.4 食物间距对冷冻速率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲击式速冻装置的研究现状 |
| 1.2.1 喷嘴结构对冲击式速冻装置性能优化研究进展 |
| 1.2.2 运行工况对冲击式速冻装置性能优化研究进展 |
| 1.3 冲击式速冻装置中食品冻结过程的研究进展 |
| 1.4 立论依据及研究内容 |
| 第二章 不同结构的条缝喷嘴对冲击射流换热的影响 |
| 2.1 数值模拟 |
| 2.1.1 物理模型 |
| 2.1.2 数值模拟各项条件的设定 |
| 2.2 实验验证 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 数值模拟的准确性 |
| 2.3.2 V型条缝喷嘴延伸段长度K对冲击射流换热情况的影响 |
| 2.3.3 喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α对冲击射流换热情况的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 冲击式速冻装置中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.1 数值模拟 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 数学模型 |
| 3.1.3 边界条件及物性参数 |
| 3.2 实验验证 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 数值模拟的准确性 |
| 3.3.2 上下两侧送风速度相同时不同风速对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.3.3 不同下侧送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.3.4 不同上侧送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 冲击式速冻装置中不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 4.1 数值模拟 |
| 4.1.1 物理模型 |
| 4.1.2 数学模型 |
| 4.1.3 边界条件及物性参数 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验验证 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 数值模拟的准确性 |
| 4.3.2 不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 4.3.3 不同送风方式和载物方式对虾仁冻结均匀性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴与孔板对网带上多排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.1 数值模拟 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.1.3 边界条件及物性参数 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴对网带上两排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.3.2 相同喷孔风速下,条缝型孔板对网带上两排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 不同结构的条缝喷嘴对冲击射流换热的影响 |
| 6.1.2 冲击式速冻装置中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 6.1.3 冲击式速冻装置中不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 6.1.4 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴与孔板对网带上多排虾仁冻结过程的影响 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间论文成果 |
（4）上下冲击式速冻机静压腔内流场及换热特性的优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 上下冲击式速冻机的发展 |
| 1.3 静压腔外部条件及构造对上下冲击式速冻设备流场及换热特性的影响 |
| 1.3.1 静压腔整体尺寸 |
| 1.3.2 静压腔入口压力 |
| 1.3.3 静压腔内部喷嘴结构 |
| 1.3.4 导流板的类型及尺寸 |
| 1.3.5 导流板的数量及圆心角 |
| 1.3.6 导流板的穿孔率 |
| 1.4 本文的研究内容和拟解决的问题 |
| 第二章 利用CFD对不同尺寸上下冲击式速冻机静压腔流场的研究 |
| 2.1 上下冲击式速冻机的工作原理 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 物理模型 |
| 2.2.2 计算模型与边界条件设置 |
| 2.2.3 网格划分 |
| 2.3 模拟结果与分析 |
| 2.3.1 喷嘴出口风速 |
| 2.3.2 钢带表面气流组织分布 |
| 2.3.3 钢带表面换热特性 |
| 2.4 模型的验证 |
| 2.4.1 验证方案与工具 |
| 2.4.2 验证结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 上下冲击式速冻机静压腔入口压力对不同尺寸条缝喷嘴换热的影响 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 计算模型区域及边界条件设置 |
| 3.3 参数定义及计算公式 |
| 3.4 流场数值模拟的结果与分析 |
| 3.4.1 喷嘴出口风速 |
| 3.4.2 横流风速 |
| 3.4.3 钢带表面局部及平均Nu |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 上下冲击式速冻机静压腔内置不同类型导流板后流场的研究 |
| 4.1 物理模型 |
| 4.1.1 导流板安装和结构特征 |
| 4.2 计算模型及边界条件设置 |
| 4.3 参数定义及计算公式 |
| 4.4 模拟结果与分析 |
| 4.4.1 喷嘴出口风速极差 |
| 4.4.2 静压腔侧截面垂直方向风速分布 |
| 4.4.3 钢带表面换热 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 上下冲击式速冻机静压腔内导流板数目及圆心角优化 |
| 5.1 物理模型 |
| 5.1.1 导流板安装位置 |
| 5.2 计算模型及边界条件设置 |
| 5.3 数据处理方法及计算公式 |
| 5.4 模拟结果与分析 |
| 5.4.1 换热强度 |
| 5.4.2 横流风速 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 不同穿孔率的弧形导流板对上下冲击式速冻机静压腔内流场及换热特性的优化 |
| 6.1 外部条件及内部结构优化后与未优化的静压腔的对比 |
| 6.1.1 参数定义及计算公式 |
| 6.1.2 风速提升幅度及换热不均匀性 |
| 6.2 物理模型 |
| 6.3 计算模型及边界条件设置 |
| 6.4 模拟结果与分析 |
| 6.4.1 流场分布情况 |
| 6.4.2 换热强度及换热不均匀性 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 利用CFD对不同尺寸上下冲击式速冻机静压腔流场的研究 |
| 7.1.2 压力条件对不同尺寸条缝喷嘴换热的影响 |
| 7.1.3 静压腔内置不同类型导流板的上下冲击式速冻机流场的数值研究 |
| 7.1.4 速冻机静压腔内导流板数目及角度优化 |
| 7.1.5 基于CFD对速冻机静压腔内流场及换热特性的优化 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间论文成果 |
（5）速冻设备流场优化研究进展（论文提纲范文）
| 1 气流对食品冻结的影响 |
| 2 对空气循环式冻结设备流场规律的研究 |
| 3 空气循环式冻结设备流场优化研究 |
| 3.1 从引导流体的角度 |
| 3.2 从隔断速冻设备内外流体的角度 |
| 4 结论与展望 |
（6）液氮速冻机温度场模拟及枸杞和冬虫夏草的液氮速冻研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 喷嘴雾化及降温概况 |
| 1.1.1 喷嘴雾化理论 |
| 1.1.2 雾化喷淋降温的数值模拟研究进展 |
| 1.2 枸杞以及冬虫夏草保鲜研究概况 |
| 1.2.1 枸杞保鲜研究概况 |
| 1.2.2 冬虫夏草保鲜研究概况 |
| 1.3 液氮速冻技术的研究概况 |
| 1.3.1 冷冻过程与冰晶形成的发展 |
| 1.3.2 液氮速冻过程中食品的传热 |
| 1.3.3 食品的玻璃化理论 |
| 1.3.4 液氮冻结方法装置 |
| 1.3.5 液氮冻结的优势及挑战 |
| 1.3.6 液氮速冻技术在食品中的应用研究进展 |
| 1.4 深冷速冻技术研究概况 |
| 1.5 本课题研究目的、意义和主要内容 |
| 1.5.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.5.2 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 液氮速冻机内温度分布的数值模拟及分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 物理模型 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 连续相控制方程 |
| 2.3.1.1 三大基本方程 |
| 2.3.1.2 湍流模型 |
| 2.3.1.3 组分运输模型 |
| 2.3.2 离散相控制方程 |
| 2.3.2.1 液滴蒸发定律 |
| 2.3.2.2 蒸发定律的传热计算 |
| 2.3.2.3 蒸发定律的传质计算 |
| 2.4 离散相模型设定 |
| 2.4.1 喷嘴模型 |
| 2.4.2 液滴破碎模型 |
| 2.4.3 液滴碰撞和受力模型 |
| 2.4.4 随机轨道模型 |
| 2.5 数值模拟过程中模型简化假定 |
| 2.6 模型初始及边界条件的设定 |
| 2.7 数值模拟求解步骤方法 |
| 2.7.1 物理模型及网格划分 |
| 2.7.2 求解器选择 |
| 2.7.3 连续相求解 |
| 2.7.4 离散相求解 |
| 2.7.5 时间步长 |
| 2.7.6 后处理 |
| 2.8 数值模拟结果分析 |
| 2.8.1 无风机下不同流量对腔体内温度场分布的影响 |
| 2.8.2 无风机下喷嘴单面和双面喷射对腔体温度场分布的影响 |
| 2.8.3 不同风压条件下腔体内速度场的分布 |
| 2.8.4 不同风压条件下腔体内温度场的分布 |
| 2.8.5 有风机下喷嘴单面和双面喷射对腔体温度场分布的影响 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 液氮速冻机内温度分布的实验研究及分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备及仪器 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方案 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 无风机条件下单面和双面喷射腔体内温度场数值模拟与实验结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 液氮速冻对枸杞冻结特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 实验材料及试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.2.4 指标测定 |
| 4.2.4.1 玻璃态转变温度测定 |
| 4.2.4.2 冻结曲线测定 |
| 4.2.4.3 色泽及色差测定 |
| 4.2.4.4 细胞膜渗透率测定 |
| 4.2.4.5 可溶性糖含量测定 |
| 4.2.4.6 抗坏血酸含量测定 |
| 4.2.4.7 多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性测定 |
| 4.2.4.8 水分分布以及迁移 |
| 4.2.4.9 表皮显微结构观察 |
| 4.2.4.10 统计分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 枸杞的玻璃态转化曲线分析 |
| 4.3.2 不同冻结条件下枸杞冷冻曲线比较分析 |
| 4.3.3 不同冻结条件下枸杞的色泽比较分析 |
| 4.3.4 不同冻结条件下枸杞细胞膜渗透率影响 |
| 4.3.5 不同冻结条件下枸杞中可溶性糖及抗坏血酸含量分析 |
| 4.3.6 不同冻结条件下枸杞中PPO酶和POD酶活性分析 |
| 4.3.7 不同冻结条件下对枸杞体系水分分布状态的变化 |
| 4.3.8 不同冻结条件下枸杞表皮微观结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液氮速冻对冬虫夏草冻结特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 实验材料及试剂 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 试验方法 |
| 5.2.4 指标测定 |
| 5.2.4.1 玻璃态转化温度测定 |
| 5.2.4.2 冻结曲线测定 |
| 5.2.4.3 能量去除率与冷冻速率测定 |
| 5.2.4.4 电导率 |
| 5.2.4.5 汁液流失率 |
| 5.2.4.6 色差值测定 |
| 5.2.4.7 虫草糖含量测定 |
| 5.2.4.8 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 |
| 5.2.4.9 数据分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 冬虫夏草的玻璃态转化曲线分析 |
| 5.3.2 冬虫夏草的冷冻速率和能量去除率 |
| 5.3.3 电导率率变化分析 |
| 5.3.4 汁液流失率的变化分析 |
| 5.3.5 色差变化分析 |
| 5.3.6 可溶性糖含量变化分析 |
| 5.3.7 SOD超氧化物歧化酶 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、创新点 |
| 三、展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）血浆速冻过程的数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 新鲜冰冻血浆的现状 |
| 1.2.2 冷冻工艺对血浆质量的影响 |
| 1.2.3 血浆冻结过程 |
| 1.2.4 血浆的冷冻方式以及速冻设备的研究现状 |
| 1.2.5 冷冻过程数值模拟的研究现状 |
| 1.3 主要的研究内容及方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究方法 |
| 第二章 血浆样品参数的计算及测定 |
| 2.1 血浆的基本参数 |
| 2.2 血浆的物性参数 |
| 2.2.1 血浆的比热容 |
| 2.2.2 血浆冷冻过程中的含冰率 |
| 2.2.3 血浆的密度 |
| 2.2.4 血浆的热导率 |
| 2.2.5 血浆冷冻过程的表面传热系数 |
| 2.2.6 血浆内部传热 |
| 2.2.7 振荡对对流换热的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 血浆速冻过程的数值模拟 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.1.1 物理模型创建 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.2 基本假设 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 边界条件 |
| 3.3.2 初始条件: |
| 3.4 Fluent相关参数的设定 |
| 3.5 数值模拟结果及分析 |
| 3.5.1 风冷式速冻模拟结果分析 |
| 3.5.2 平板接触式速冻模拟结果分析 |
| 3.5.3 混合式速冻模拟结果分析 |
| 3.5.4 酒精沉浸式速冻模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 实验研究及分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.2.1 温度测量设备 |
| 4.2.2 数据记录设备 |
| 4.2.3 速冻设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 血浆的制备 |
| 4.3.2 温度实验 |
| 4.3.3 血浆总蛋白浓度及凝血因子Ⅷ检测 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 血浆速冻实验的温度变化 |
| 4.4.2 血浆速冻实验的活性检测 |
| 4.4.3 实验与模拟对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 致谢 |
（8）速冻机宽度方向上流场的实验分析（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 实验测试 |
| 1.1 测试工具 |
| 1.2 速冻机条缝喷嘴出口速度布点 |
| 2 实验结果与分析 |
| 2.1 速冻机宽度方向上流速不均匀度分析 |
| 2.2 气流稳定性的实验分析 |
| 4 结论 |
（9）自堆积式螺旋速冻机气流场分析与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及趋势 |
| 1.2.1 螺旋速冻技术的研究现状 |
| 1.2.2 螺旋速冻装备的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 螺旋速冻装置结构原理及流场影响因素 |
| 2.1 自堆积式螺旋速冻装置的主要结构及工作原理 |
| 2.1.1 自堆积式螺旋输送系统 |
| 2.1.2 自堆积式螺旋传动系统 |
| 2.1.3 气流流动形式 |
| 2.1.4 换热器 |
| 2.1.5 其它组成部分 |
| 2.2 自堆积式螺旋速冻装置的特点分析 |
| 2.3 原有结构流场分析及改进方案提出 |
| 2.3.1 螺旋塔内的流场分析 |
| 2.3.2 换热器的性能分析 |
| 2.3.3 优化方案和优化目标的提出 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 自堆积式螺旋速冻装置流场数值仿真模型的建立 |
| 3.1 仿真平台介绍 |
| 3.2 物理模型建立 |
| 3.3 数学模型的建立 |
| 3.3.1 模型简化 |
| 3.3.2 湍流模型 |
| 3.4 初始条件和边界条件设定 |
| 3.4.1 螺旋塔边界条件 |
| 3.4.2 流道的边界条件 |
| 3.4.3 换热器的边界条件 |
| 3.4.4 冻品的边界条件 |
| 3.5 模拟计算求解过程 |
| 3.5.1 网格的划分 |
| 3.5.2 求解控制参数设定 |
| 3.5.3 模型求解 |
| 3.6 螺旋塔和换热器模型合理性验证 |
| 3.6.1 螺旋塔模型验证 |
| 3.6.2 换热器模型验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 螺旋速冻装置结构和工艺参数对流场的影响研究 |
| 4.1 螺旋塔挡板位置对流场的影响 |
| 4.2 侧链板开孔结构对流场的影响 |
| 4.2.1 侧链板开孔数目对流场的影响 |
| 4.2.2 侧链板开孔位置对流场的影响 |
| 4.3 流道结构对流场的影响 |
| 4.3.1 挡流板个数对流场的影响 |
| 4.3.2 挡流板曲率半径的对流场的影响 |
| 4.4 气流速度和温度对流场的影响 |
| 4.4.1 气流速度对流场的影响 |
| 4.4.2 气流温度对流场的影响 |
| 4.5 冻品密度对螺旋塔流场的影响 |
| 4.6 装置结构优化前后性能对比 |
| 4.6.1 装置结构优化 |
| 4.6.2 风速对比 |
| 4.6.3 冻品冻结时间对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 平直翅片管式换热器的传热性能数值模拟研究 |
| 5.1 试验方案的设计 |
| 5.1.1 正交试验 |
| 5.1.2 正交表设计 |
| 5.2 试验结果的数据处理以及优化方法 |
| 5.2.1 极差分析 |
| 5.2.2 方差分析 |
| 5.2.3 评价指标 |
| 5.2.4 指标综合评价法 |
| 5.3 平直翅片管式换热器的正交实验结果分析 |
| 5.3.1 努赛尔数试验结果分析 |
| 5.3.2 阻力系数试验结果分析 |
| 5.3.3 基于多目标综合评价法的结构参数优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）自堆积式螺旋速冻机流场数值模拟（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 控制方程和湍流模型 |
| 1.1 模型简化 |
| 1.2 控制方程 |
| (1) 连续性方程 |
| (2) 动量守恒方程 |
| 1.3 湍流模型 |
| (1) 湍流动能K方程 |
| (2) 湍流耗散率ε方程 |
| 2 计算模型边界条件 |
| 2.1 自堆积式螺旋速冻装置结构图 |
| 2.2 计算模型 |
| 2.3 边界条件 |
| 3 螺旋塔流场模拟分析 |
| 3.1 优化前流场模拟分析 |
| 3.2 结构优化后数值模拟结果分析 |
| 3.3 试验验证 |
| 4 冻品对流场的影响 |
| 4.1 优化后有冻品流场模拟分析 |
| 4.2 冻品摆放密度对流场的影响 |
| 4.3 冻品高度对流场的影响 |
| 5 结论 |
四、板带式速冻机内速度场与温度场的数值模拟（论文参考文献）
- [1]速冻设备内部流场优化[J]. 王广夫,赵楠,李琛. 机电设备, 2020(06)
- [2]低温载冷剂制备及食物浸渍式冷冻过程中传热性能研究[D]. 苗馨月. 哈尔滨商业大学, 2020(10)
- [3]冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究[D]. 舒志涛. 上海海洋大学, 2020(03)
- [4]上下冲击式速冻机静压腔内流场及换热特性的优化研究[D]. 顾翰文. 上海海洋大学, 2020(03)
- [5]速冻设备流场优化研究进展[J]. 朱一帆,谢晶. 食品与机械, 2019(10)
- [6]液氮速冻机温度场模拟及枸杞和冬虫夏草的液氮速冻研究[D]. 罗文煌. 华南理工大学, 2019
- [7]血浆速冻过程的数值模拟及实验研究[D]. 杨玉涛. 青岛大学, 2018(12)
- [8]速冻机宽度方向上流场的实验分析[J]. 王金锋,李文俊,谢晶,陆卫华. 热能动力工程, 2018(04)
- [9]自堆积式螺旋速冻机气流场分析与结构优化[D]. 朱必佳. 南京理工大学, 2018(04)
- [10]自堆积式螺旋速冻机流场数值模拟[J]. 朱必佳,孙宇. 包装与食品机械, 2017(05)