学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微型保鲜库气体流场的数值模拟与试验研究

作　者: 杨磊
导　师: 汪小旵
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业生物环境与能源工程
关键词: 微型保鲜库 流场特性 数值模拟 失水率 梨
分类号: S609.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 104次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


果蔬的低温贮藏保鲜是被广泛采用的果蔬贮藏保鲜方法。户用型微型保鲜库由于价格较低、操作简单等优点,与我国农村的经济技术水平相适应。因此大力发展微型保鲜库对提高我国果蔬采后处理水平及提高农民收入有重要作用。果蔬的贮藏品质除与本身性质有关外,还受保鲜库内气体流场的影响。保鲜库内合理的气体流场对库内果蔬的降温速率和贮藏质量有重要作用。本文以微型保鲜库为研究对象,对保鲜库内的气体流场进行了模拟与研究分析,主要研究内容包括:(1)建立微型保鲜库的湍流数值计算模型,利用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,采用κ-ε湍流模型结合适宜的边界条件,对保鲜库预冷降温过程及保鲜冷藏过程进行数值计算。(2)对预冷降温过程温度场的模拟结果进行了试验验证,同时也对贮藏过程的温度场和速度场进行了试验验证。(3)利用数值模拟得到的保鲜库库内流场的分布特性,对流场中不同位置处的梨果实在贮藏期间的失水率进行了测试与对比。通过以上研究得出如下结论:(1)对保鲜库预冷降温过程的模拟计算表明,库内降温过程的速度场变化不大,存在一个中心大回流区,温度场有明显的变化且中心区温度高、贴壁处温度低。试验分析表明,模拟温度与实测温度的变化趋势一致,最大误差为3%,二者具有较好的线性拟合度,其拟合曲线的R~2=0.6041,SE=3.0274。(2)对保鲜库贮藏过程的模拟计算表明,以冷风机中心轴平面为对称平面的两侧空气流场呈现出两个对称的回流区,流场具有贴附壁面流动的特点且在拐角处速度值较小,温度场呈现出均匀化趋势。试验分析表明,模拟温度值与实测温度值的最大误差为2.57%,模拟速度值与实测速度值在一个数量级范围内,最大误差为28.5%。(3)贮藏保鲜过程库尔勒梨的失水试验表明,在同一层流场中的失水率变化不大,在冷风直射区域样品的平均失水率1.62%,大于非直射区域样品的平均失水率1.28%。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景  9
  1.2 研究目的与意义  9-10
  1.3 国内外研究现状  10-12
  1.4 研究内容与方法  12-14
    1.4.1 研究内容  12
    1.4.2 研究方法  12-14
第二章 保鲜库气流组织的数学模型及计算方法  14-28
  2.1 湍流及其数值模拟方法概述  15-16
    2.1.1 湍流概述  15
    2.1.2 湍流的数值模拟方法  15-16
  2.2 湍流数学模型  16-21
    2.2.1 标准k-ε模型  17
    2.2.2 耗散率ε  17-18
    2.2.3 k-ε两方程湍流模型的控制方程组  18-20
    2.2.4 对k-ε两方程湍流模型的实用性的几点说明  20-21
  2.3 壁面函数法  21-23
  2.4 边界条件及初始化条件  23-25
    2.4.1 冷风机出风口边界  23
    2.4.2 冷风机回风口边界  23-24
    2.4.3 固壁面  24-25
  2.5 方程的离散化和求解的计算方法  25-27
    2.5.1 用有限容积法建立离散方程组  25
    2.5.2 计算方法  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章 微型保鲜库库内气流组织的数值模拟  28-43
  3.1 物理数学模型的建立  28-32
    3.1.1 物理模型  28
    3.1.2 数学模型  28-30
    3.1.3 边界及初始条件  30-31
    3.1.4 计算网格的划分  31-32
  3.2 用Fluent求解的过程  32-33
  3.3 数值模拟的结果分析  33-41
    3.3.1 预冷过程的数值模拟结果分析  33-37
    3.3.2 冷藏过程  37-41
  3.4 本章小结  41-43
第四章 微型保鲜库流场模拟结果的验证  43-52
  4.1 验证试验概况  43
  4.2 测试内容及方法  43-47
    4.2.1 测试仪器和内容  43-44
    4.2.2 试验方法  44-47
  4.3 试验结果与分析  47-51
    4.3.1 预冷试验验证  47-50
    4.3.2 冷藏试验验证  50-51
  4.4 本章小结  51-52
第五章 冷藏试验研究与分析  52-56
  5.1 材料与方法  52-53
    5.1.1 试验概况  52
    5.1.2 试验材料与处理  52-53
  5.2 结果与分析  53-55
  5.3 结论  55
  5.4 本章小结  55-56
第六章 结论  56-58
  6.1 结论  56
  6.2 后续工作的建议  56-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
攻读硕士学位期间发表的学术论文  61

相似论文

  1. LNG系统中工作压力设定依据与换热器正交试验设计,TQ051.5
  2. 高强度钢板冲压件回弹的研究,TG386
  3. 筒形件可控径向加压充液拉深数值模拟与实验研究,TG386
  4. 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
  5. 具有非对称端壁的涡轮叶栅气膜冷却数值研究,V231.3
  6. 复杂形体的高速气动对流及耦合换热研究,V215.4
  7. 轨道交通引起周围环境竖向振动的振源特性分析,U211.3
  8. 循环流化床内颗粒聚团的传热特性研究,TK124
  9. 生物质直接再燃的数值模拟,TK16
  10. 670t/h四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程的数值模拟,TK224.11
  11. 1000MW超超临界褐煤锅炉炉内燃烧过程的数值模拟,TK224.11
  12. 喷动床内气固两相流动特性的研究,TK173
  13. 周向浓淡旋流燃烧器空气动力场的试验研究及数值模拟,TK223.23
  14. 中心回燃式燃烧室燃烧特性研究,TK223.21
  15. 迷宫式汽封和薄叶式汽封的数值模拟与对比分析,TK263.2
  16. 三峡库区水环境中营养盐磷分布规律的数值研究,X832
  17. 阀外置式小排量抽油泵的设计及性能仿真分析,TE933.3
  18. 渗流对尾矿坝稳定性影响的分析,TV649
  19. 低渗透油藏水力压裂研究,P618.13
  20. 果园风送式喷雾机流场数值模拟及试验研究,S491
  21. 我国四省区梨主要病害的病原鉴定、分子检测与药剂筛选研究,S436.612

中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 一般性问题 > 收获、初加工、贮藏 > 保鲜与贮藏
© 2012 www.xueweilunwen.com