送風(fēng)參數(shù)對果蔬差壓預(yù)冷效果的研究.pdf

1、差壓預(yù)冷是一種可以將果蔬溫度迅速降低到預(yù)設(shè)溫度的預(yù)冷方法,但是差壓預(yù)冷需要通過差壓風(fēng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生壓差,同時制冷系統(tǒng)在高負(fù)荷下運(yùn)行,能耗較大。探討改變風(fēng)機(jī)以及制冷系統(tǒng)的運(yùn)行工況,對差壓預(yù)冷裝置進(jìn)行優(yōu)化,從而提出節(jié)能控制方案指導(dǎo)實(shí)際差壓預(yù)冷生產(chǎn),可有效降低能源消耗,對差壓預(yù)冷的普及推廣具有重要意義。
　　差壓預(yù)冷送風(fēng)參數(shù)受差壓風(fēng)機(jī)和制冷系統(tǒng)的控制,直接影響差壓預(yù)冷效果和預(yù)冷裝置的能耗,本文選取西紅柿作為研究對象,對不同送風(fēng)工況下

2、西紅柿預(yù)冷效果和預(yù)冷裝置能耗進(jìn)行分析。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.西紅柿熱物性測定
　　測定不同溫度下西紅柿的導(dǎo)熱系數(shù)以及比熱容,結(jié)果表明西紅柿的導(dǎo)熱系數(shù)以及比熱容隨溫度的升高而增大,導(dǎo)熱系數(shù)與溫度呈線性關(guān)系,比熱容隨溫度變化不明顯。
　　2.西紅柿差壓預(yù)冷實(shí)驗(yàn)研究
　　建立差壓預(yù)冷實(shí)驗(yàn)臺,測得不同送風(fēng)速度、不同送風(fēng)溫度工況下西紅柿中心溫度隨時間的變化特點(diǎn),分析了不同預(yù)冷條件下西紅柿的冷卻規(guī)律。結(jié)果表明,送風(fēng)速

3、度、送風(fēng)溫度是影響預(yù)冷時間的主要因素,實(shí)驗(yàn)條件下,預(yù)冷風(fēng)量由9.234m3/(h·kg)增加到12.312m3/(h·kg),預(yù)冷時間縮短19.9％,風(fēng)量12.312m3/(h·kg)增加到14.58m3/(h·kg),預(yù)冷時間縮短21.6%;送風(fēng)溫度由4℃降低到2℃,預(yù)冷時間縮短33.9%,送風(fēng)溫度由2℃降低到0℃,預(yù)冷時間縮短46.36%。
　　3.預(yù)冷過程熱傳遞理論分析
　　送風(fēng)參數(shù)對差壓預(yù)冷效果影響顯著,建立球形果蔬

4、差壓預(yù)冷傳熱數(shù)學(xué)模型,用MATLAB軟件分析不同送風(fēng)速度、不同送風(fēng)溫度對西紅柿冷卻速率的影響,從而得出增大送風(fēng)速度、降低送風(fēng)溫度可加快預(yù)冷速率的結(jié)論。
　　建立箱裝西紅柿差壓預(yù)冷物理和數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用FLUENT軟件模擬不同工況下包裝箱內(nèi)流場分布及西紅柿中心溫度隨時間的變化過程。結(jié)果表明速度場決定了溫度場的分布;風(fēng)速越大,西紅柿降溫越快,當(dāng)風(fēng)速增加到1.7m/s時繼續(xù)增加風(fēng)速對預(yù)冷速率和均勻性影響不大,建議西紅柿預(yù)冷風(fēng)速選擇1.7~

5、2.2m/s為宜。送風(fēng)溫度對預(yù)冷時間影響顯著,風(fēng)溫每降低2℃,預(yù)冷時間縮短16.16~22.8%。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了模型的正確性和計算方法的可靠性,為西紅柿差壓預(yù)冷提供了理論依據(jù)。
　　4.預(yù)冷工藝優(yōu)化研究
　　根據(jù)西紅柿預(yù)冷過程中的降溫特點(diǎn),提出變風(fēng)速和變蒸發(fā)溫度的優(yōu)化方案,西紅柿由27℃降到15℃過程采用風(fēng)速0.9m/s,由15℃降到5℃采用風(fēng)速0.57m/s預(yù)冷,差壓風(fēng)機(jī)節(jié)能44.9%;西紅