一、如何解决物料的干燥问题（论文文献综述）
刘静,吴小恬,赵亚,石启龙[1]（2022）在《果蔬热泵联合干燥技术的研究进展》文中进行了进一步梳理果蔬富含营养价值,具有一定的保健功能,但其含水率高,呼吸旺盛,采后损耗高,而干燥是降低果蔬采后损耗、提高其附加值的重要途径。其中,热泵干燥具有温度低、参数易于控制、节能等优点,特别适用于果蔬等热敏性原料的干燥。但是,热泵干燥后期效率低,限制了其在果蔬干燥中的应用。热泵联合干燥在提高干燥速率、降低能耗、改善干制品品质等方面效果显着。基于此,本文综述了果蔬热泵联合干燥技术的研究进展,探讨了热泵联合干燥技术存在的不足和发展趋势,对其在果蔬干燥中的应用前景进行了展望。
王教领[2]（2021）在《特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化》文中认为特色果蔬干燥是其储藏与后续加工的重要工序,但存在效率低、能耗大和品相差等问题,转轮干燥可以实现果蔬低温高效干燥,但再生耗能高、热风循环不合理等难题制约了产业化应用。本文围绕上述问题,开展特色果蔬转轮热泵联合干燥技术研究,建立低湿驱动低温干燥模式,优化联合干燥系统,探究转轮与热泵除湿特性,探明临界除湿机理,解决分级冷凝节能再生技术,开展果蔬除湿干燥试验,建立优化干燥工艺,实现特色果蔬节能、高效与优质干燥。主要研究内容如下:（1）针对转轮除湿能耗高等问题,开展转轮热泵联合干燥系统参数匹配与流场均布研究。通过单次干燥产量与干燥时间确定热泵循环主要参数,并在此基础上确定转轮主要参数,制定优化联合除湿干燥控制系统。开展箱体底板高度与缓坡角度对干燥介质分布、流速及压力影响,探明6°最优倾角;针对进口风道盲区,建立等分缓坡风道,各处风量约为0.8m/s,实现风量的均布。（2）为了进一步实现系统的高效匹配,同时为优化干燥工艺提供理论参考,分别建立热泵与转轮除湿预测模型并探明除湿特性。利用转轮吸附特性及COMSOL软件建立转轮除湿模型,探讨了除湿进风状态等对除湿量及出风温度的影响,明确最佳转速（12r/h）和进风速度（2.5m/s）。通过压缩机10系数,分析了基准频率下的制热量、制冷量与蒸发、冷凝温度的变化关系,根据“零频率”方法建立了变频压缩机模型,通过插值验证表明制冷剂流量误差小于0.9%,输入功率误差小于3%,可用于压缩机输出参数的预测。（3）围绕转轮热泵联合干燥对空气能及余热高效利用问题,开展了联合系统临界除湿机理研究,探明了新风与回风的适宜焓值转换方法。开展热泵与转轮联合除湿过程分析,探明干燥介质对除湿效率的影响机制。利用转轮除湿热效率、绝热干燥效率评价等指标,研究蒸发除湿状态与转轮除湿效果的关系,探明了临界转换机理。开展了杏鲍菇基于转轮热泵联合干燥试验,建立了除湿能耗比与转换点相对湿度等参数间的数学关系模型,探明了转换点相对湿度对除湿能耗比的影响机制,进一步验证了临界除湿的有效性。转换点相对湿度为44%时,干品杏鲍菇SPC 0.679k W·h/kg,与预测值的绝对误差小于3个百分点。（4）基于转轮再生能耗高问题,开展压缩机排气分级冷凝再生技术研究,实现能量的高效匹配。分析分级冷凝制冷剂循环过程,构建制冷剂与空气侧模型,探究影响再生效果的主要因素。开展纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验,表明分级冷凝模式节能29.5%。建立再生进风温度、风速及蒸发进风温度与再生加热温度、再生冷凝量等指标间的响应面试验,表明蒸发进风温度34℃,再生进风温度32℃,风量90%为最优工艺,在室温条件下提高蒸发温度与再生进风温度有利于提升分级冷凝再生效果。（5）为了进一步探究转轮热泵联合干燥优势,开展热泵、热泵冻融和转轮热泵联合干燥试验研究,建立优化干燥工艺。结果表明,香菇干燥,转轮热泵联合干燥速率最快（6h）,且品质最优;针对澳洲坚果采用全程45℃以下的低温,可36h将澳洲坚果干燥到1.5%安全水分,过氧化值（0.001g/100g）与酸价值（0.37mg/g）远低于国家标准。
李永远[3]（2021）在《高压电场干燥中药材特性及红外光谱分析》文中进行了进一步梳理中医药学是我国重要的文化瑰宝,其中中药材是有关中医药疗效的重要材料,而干燥是中药材后期处理重要的一环。本文采用高压电场干燥,文中首先利用电动力学知识理论分析尖端放电的电场特性和ANSYS MAXWELL分析高压电场下尖端的电场分布和能量分布,通过对高压电场的模拟,得到电压大小、电压极性、针间距、针-板间距、电极材料、对电场强度分布和能量分布的特性。选择最佳参数,并利用高压电场干燥的方法对中药材进行干燥,并于传统的干燥方法进行对比,分析红外光谱的特性。为我国的中药材产业的干燥技术供应研究结果和足够的理论分析。本文主要的理论分析和研究结果如下所示:（1）本文利用电动力学知识、麦克斯韦方程组、球坐标系下的拉普拉斯方程对尖端放电进行理论分析。理论分析结果表明:在计算尖端放电的电场特性,可以把尖端等效为一个倒立的圆锥腔,得到电场强度的表达式。用于以后的实际计算。（2）高压电场干燥采用的是针-板/网电极干燥系统,利用ANSYS MAXWELL模拟不同电压大小、电压极性、针间距、电极材料对针-板高压电场的电场特性的影响。模拟结果表明:针-板/网电极干燥系统的电场强度和能量随高压电场的电压增大而增大,但是在实际试验中,电压过大会导致空气介质被击穿,影响试验进行。相同参数下,负极性电压下的针-板/网电极干燥系统的电场强度和能量比正极性电压下的大,通过对比不同针间距的针-板/网电极干燥系统的电场强度得出,当针间距在20mm时,在对照组中,电场强度和能量均为最大。通过模拟Ag电极、Cu电极、Fe电极在高压电场下的电场特性可得,高压电场下的电场强度和能量大小顺序为Ag电极大于Cu电极大于Fe电极。（3）通过对天麻、山药、鱼腥草的高压电场干燥来印证模拟结果,试验结果表明,在高压电场干燥中,相同干燥时间内,负极性电压下的中药材的含水率比正电压极性要低,干燥速率比正极性电压要快。由于Ag电极造价较高,为了降低成本,在试验中采用Cu电极和Fe电极对比试验,结果表明,在高压电场干燥中,相同干燥时间内,Cu电极下的中药材的含水率比Fe电极的含水率要更低,干燥速率比Fe电极要更快。（4）通过天麻、山药、鱼腥草在高压电场高压和热风干燥下的红外光谱对比试验发现,高压电场干燥下的中药材品质比热风干燥下要好,在营养和药用成分保持上要比热风干燥的保持的好,各组分含量明显比热风干燥的成分含量高。
赵楠[4]（2021）在《多热源热泵人参干燥室开发与性能试验研究》文中指出能源是驱动当今社会高效运转的物质基础。在能源与环境成为时代背景、生态文明建设写入宪法的今天,如何针对满足广大人民美好生活对应的合理能源消费需求,通过能源供给侧的结构性改革,结合能源科学与技术,实现能源应用系统的可持续发展,保障国家能源安全,已经成为当前能源革命的重中之重。干燥工艺是涉及国计民生众多行业生产工艺的重要组成部分,其能源消耗在工业能源消耗中占比为15%左右,同时,传统的干燥工艺普遍存在耗能高、污染重的问题。因此,面向各行业对干燥工艺的需求,明确不同干燥工艺过程的合理用能需求,并通过能源供给侧的结构性改革实现各行业干燥工艺用能的可持续发展,对我国实现“碳达峰”与“碳中和”目标具有重要意义。因此,众多学者针对这一类问题开展了大量卓有成效的研究工作。然而,通过文献与实地调研发现,多个领域使用的干燥工艺仍然普遍存在干燥室及干燥设备使用率低、干燥工艺过程中水、热综合利用效率低与干燥室及干燥设备系统经济性差等严重阻碍干燥工艺绿色化可持续发展问题。本文结合人参这一名贵药材生产过程中的干燥工艺,以明确人参干燥工艺过程的合理用能需求、实现人参干燥室及其能源应用系统的绿色化升级为目标,面向需求开展人参干燥室及其能源应用系统的结构性改革开展理论分析与试验探索,具体研究工作与成果如下。首先,在明确人参干燥工艺中人参含湿量变化曲线及其对应干燥室内热湿环境控制需求基础上,结合干燥室热湿负荷计算方法,面向四节一环保的绿色化升级需求,兼顾人参制备与冷藏存储整个生产链用房与用能需求,提出了人参干燥工艺系统用水、用地、用能与耗材合理性综合评价指标与评价方法,并在既有可用的多种人参干燥工艺的综合评价分析基础上,提出了全水、全热循环利用和节地与节材50%以上的绿色化升级方案,进一步结合人参干燥室能量与质量流向图提出了目标人参干燥室的能质流向图方案,并提出了基于多热源热泵实现该能质流向图的建筑设备一体化、干燥冷藏功能一体化的人参干燥室设计方案。能质流向分析表明,综合实现本文提出的人参干燥室绿色化升级目标,即可达到干燥过程水的全部回收利用与热的100%循环利用,以及节材与节地50%以上的设定目标,同时使占地与耗材的使用率提高1～2倍。其次,针对实施前述人参干燥室绿色化方案面临的关键问题开展理论、试验与仿真研究。在理论分析与试验测试建立并完善了干燥过程中人参的传热传质模型基础上,结合数值仿真对比分析优选了紧凑式人参干燥室的气流组织方案,并进一步结合BIM工具探索了人参干燥室建筑空间单元、空调系统与空调冷热源一体化设计方案。结果表明:1)制约人参干燥过程的主要因素是人参内水分的扩散传质过程,本文试验获得的红参与白参的干燥特性曲线表明,两类人参的质扩散系数显着不同。2)本文干燥室物料紧凑性陈列方案下,孔板上送下回送风方案最优,该方案对应干燥室内人参干燥均匀性与干燥速率较其它对比方案高31%;3)不同功能建筑的集成,以及建筑空间、空调系统与冷热源设备一体化设计可有效消减设备、风管等耗材同时大幅降低设备与风管系统的占地面积50%以上,同时使使用率指标成倍增长。第三,针对系统中的核心冷热源装置的实施及其有效性验证,完成了多热源热泵干燥机组的设计、样机及其其性能检测试验台的设计、建设与调试,通过试验测试了该机组在干燥模式下预热阶段、持续干燥阶段与冷藏模式下的综合能源效率。结果表明:1)开发样机能够在设计所需的各个工作模式下稳定工作,并将模拟室环境参数处理到目标设计参数,达到预期设计目标;2)多热源热泵生态干燥系统在预热工作模式下,综合制热性能系数范围为1.37～1.90;在热风循环干燥模式下,平均COPh从1.81升至5.77,整个阶段增加了68.6%。第四,结合试验获得多热源热泵机组性能对本文方案进行了技术经济性分析。基于本文方案在用水、用地、用能、耗材与二氧化碳排放等方面与既有可用干燥方案的对比分析,探讨了人参生产工艺过程绿色化升级的可取的的经济与环保收益。结果表明:1)在每年的人参生产期内（45天）,本文方案可回收人参凝水3吨以上;2)本系统干燥冷藏功能一体化,相较于目前市面上存在的干燥技术,每年节约冷库租赁费用9160元;3)本试验系统全年干燥期内运行费用1600余元,较传统的开式生物质燃料干燥系统降低88.4%,较带补热系统封闭式热泵循环供热技术降低低34.1%;4)本试验系统集成干燥室与冷藏室功能且建筑设备一体化设计,耗材与建造成本较传统的干燥室与冷藏室之和降低45%以上,直接节约耗材与建造成本2万元以上（对应20㎡冷藏室）;5)本文方案系统相对于既有可用干燥技术,其动态投资回收期只需6个月。本文的研究成果针对目前干燥工艺所面临的能耗大、效率低、污染高等问题,以实现干燥过程中物质的梯级利用、能量的循环利用为目的,借助多热源热泵技术,开发出实用的生态型干燥系统。该系统的应用将有效减少废热排放,促进干燥领域节能减排工作,同时给应用其的用户带来显着的经济收益。,为解决了普通干燥工艺热效率低、能耗大以及污染大等问题,对于中药材产区有较大的经济效益,在节水和节能方面都有显着提高,并且多功能的使用对我国节约建筑用地和建筑用材都有现实意义。
刘硕楠[5]（2021）在《直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化》文中进行了进一步梳理干燥行业涉及到人们生产生活的众多领域,它是食品、农副产品、药品、木制品等行业中十分重要的生产环节,干燥过程需要消耗大量能源,在国民经济总能耗中,干燥行业能耗占比达到12%左右。目前干燥领域大部分采用煤炭、电、天然气等能源,存在干燥能耗大、干燥产品经济效益低等问题,因此如何提高干燥系统的能效具有很重要的意义。本文基于太阳能利用的节能环保干燥系统,搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,分别从理论分析、实验测试、优化评价等方面展开研究。主要研究工作内容如下:（1）为了探究热泵与太阳能联合使用时的干燥特性,设计出合理的物料干燥特性曲线,对干燥过程中所涉及到的传热传质机理进行了理论研究。分析得出物料中的水分类型主要包括机械结合水、物理化学结合水和化学结合水三类。影响干燥速率的主要因素包括外部环境条件和物料内部条件两大方面,控制好干燥介质的温度、湿度和流动速度,合理选择物料的尺寸和堆放方式等都是提高干燥速率的有效途径。（2）本研究搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,对干燥系统的部件构成及基本工作原理进行了阐述,通过实验研究揭示了环境温度、太阳能辐射强度和压缩机运行频率等参数对系统效率的影响规律。干燥室内空气的温度和相对湿度是影响干燥效果最主要的因素,两者基本呈现相反的变化趋势,具有明显的负相关性。热泵制热性能系数（COP）和干燥室内温度的变化趋势一致性较高,热泵COP的大小在一定程度上反映了干燥系统的干燥效果和能力,影响热泵COP大小的因素包括压缩机运行频率、太阳能辐射强度及室外环境温度。（3）为了提高太阳能的利用率,针对不同季节和气候条件制定了四种不同的干燥模式,对比分析了不同干燥模式下的系统性能。研究表明,典型气候条件下热泵系统的平均制热性能系数（COP）变化范围为1.92～6.01,夏季太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的平均COP最高,达到6.01,高于常规闭式热泵干燥系统的COP。系统运行过程中无结霜现象,干燥室内空气温度保持在40℃以上,系统的单位能耗除湿率（SMER）为0.123 kg/kW·h。（4）为了测试系统的实用性能,以香菇为物料进行了干燥实验,并从色泽、质地、风味等方面对不同干燥模式下的香菇产品进行感官评价,对比分析表明,太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的香菇综合评分最高,为92.5分。另外,对香菇干燥实验数据进行了干燥动力学分析,对比分析了7种干燥模型的拟合结果,对于直膨式太阳能热泵干燥系统,最佳的香菇干燥动力学模型是Page 模型,R2 值为 0.996,RMSE 值为 0.0211。本文研究结果表明,直膨式太阳能热泵干燥系统在降低干燥能耗、提高干燥品质等方面具有较大的应用潜力,本文研究可以为高效节能太阳能热泵联合干燥系统的研发设计和优化运行提供参考依据。
魏彦艳[6]（2021）在《多孔介质热泵干燥过程热力学分析》文中提出热泵干燥过程因具有高效节能、除湿率高、干燥品质好等优势而被普遍应用于干燥行业,在干燥过程中循环空气的温度、湿度及流量等参数均可人为得到精准、有效地控制。在热泵干燥过程中主要涉及三个关键问题:一是热泵干燥装置应如何选择才能使干燥物料品质最佳且能耗最低;二是干燥过程中物料的热湿迁移机理;三是热泵干燥过程中传热传质过程之间存在怎样的热力学机理。首先在研究热泵干燥过程原理的基础上,对系统的制冷循环和干燥介质循环进行了分析,同时对不同结构的热泵干燥装置进行对比分析,总结不同热泵干燥系统的局限性与适用范围,确定了适合多孔介质并能节约能耗的热泵干燥系统。然后对多孔介质的传热传质特性以及干燥过程中的热湿迁移机理进行分析,基于非平衡热力学理论,建立温度梯度和含湿量梯度表示的热流和质流的唯象方程组,再结合散度概念确定干燥过程的传热传质模型。选用玉米作为研究对象,采用全隐格式有限体积法求解传热传质微分方程组,并利用ANSYS软件模拟玉米内部温度场的分布,与数值求解结果进行比较。最后根据孤立系统热力学耦合原理,分析热泵干燥过程中存在的气液相变过程,揭示相变过程中传热传质的热力学耦合机理。结果表明:选择封闭式热泵干燥系统更具优势,在系统中加入辅助冷凝器后,辅助冷凝器既可以调节因连续干燥压缩功带来的多余热量,还可以利用这部分热量对物料进行预热,提高系统利用效率降低了能耗;并将出干燥器的干燥介质旁通一部分直接返回干燥器,解决了降速段传热传质速率小和蒸发器冷量有效利用率低的问题。多孔介质唯象方程组充分反映了多孔介质干燥过程中热流和质流之间的交叉耦合效应;对其传热传质微分方程进行求解,得到温度曲线和含湿量曲线均呈现较大的非线性,符合多孔介质理论干燥过程曲线,再与模拟结果比对,验证了数学模型的合理性。热泵干燥系统中的蒸发器、冷凝器和干燥室等的气液相变过程均可看作温度梯度驱动的传热过程和化学势梯度驱动的传质过程之间热力学耦合,基于广义卡诺定理,系统中相变过程为正熵产率的自发过程驱动负熵产率的非自发过程。
陈亚利[7]（2020）在《油田助剂喷雾干燥数值模拟》文中指出随着石油需求的逐年增多,我国部分油田已经进入开发的中后期,深层传统油气资源及页岩气、致密气和致密油等油气资源勘探开发已成为油田增储上产的重要接替资源之一。钻井液油田助剂能够有效防止井壁剥落、坍塌和恶性漏失等事故的发生,是保障深层钻井安全施工的重要环节,因此钻井液油田助剂的生产有着十分重要的现实意义。喷雾干燥是油田助剂生产中重要的工艺环节,其干燥迅速、操作简单、控制方便且适合大规模生产。本文利用CFD软件Fluent对喷雾干燥塔内的气固两相流干燥过程进行相关研究,详细分析了塔内温度、截面蒸发速率等规律。研究表明:塔内温度基本呈左右对称状态;沿径向分布,在喷雾干燥塔的中心和壁面出现两个低温区;在轴向方向上,温度从上到下逐渐降低,相对湿度逐渐升高,料液在横截面上的蒸发速率先增大后减小。在距离喷嘴4m截面处蒸发速率最大,热空气最大截面蒸发速率为1.135905·E-5kg/s,过热蒸汽截面最大干燥速率为1.382296·E-5kg/s。4m以后的截面上随着塔高的增加截面蒸发速率不断减小,且减小幅度越来越缓和。与传统的干燥介质热空气相比,过热蒸汽不仅有较大的比热容（1.96 kj/kg/K）,且排出的废气只有蒸汽,蒸汽的潜热可以通过压缩冷凝的方式回收利用。因此将干燥介质更换为过热蒸汽进行模拟。两种干燥介质对比发现:在塔内同一位置上过热蒸汽的温度始终大于空气。在轴心位置处温差最大,但两种介质之间的温差随着进口温度的增加不断减小。另外虽然在413K和433K温度下相同截面上空气的蒸发速率都高于过热蒸汽,但截面最大蒸发速率差值由3.637·E-6kg/s降至7.86·E-7kg/s。453K和473K温度下过热蒸汽截面最大蒸发速率超过热空气,其差值由1.4989·E-6kg/s升至2.46391·E-6kg/s。可以看出升高相同的温度,过热蒸汽干燥速率升高的更快,从而推断出逆转点存在。物料含水量为73%,初始料温为300K时,计算分别用热空气和过热蒸汽干燥时塔内平均干燥速率,得到逆转点为451.83K。其他条件不变,物料含水量分别为68%和78%时,对应的逆转点分别为461.83K和444.78K。当物料的初始温度分别为280K和320K时对应的逆转点分别为443.95K和462.60K。即物料初始含水量和初始温度对逆转点都有影响,表现为逆转点随着物料初始含水量的增加而减小,随着物料初始温度的升高而增大。
李武强[8]（2020）在《当归切片微波真空干燥特性及传热传质机理研究》文中指出当归是一种药性丰富的道地中药材,由于其含有较多的水分,在存储和运输过程中容易产生腐烂变质的现象,使得干制品的品质大大降低。干燥是一种古老的加工方法,可以降低物料的水活度,增加产品的货架期。常规的干燥方法具有干燥时间长、能耗高和污染大等不足,微波真空干燥作为一种组合干燥技术,由于其具有加热效率高、产品品质高等优点,在果蔬干燥中具有广泛的应用前景。本文首先利用平行板电容器测量了不同干燥条件下物料的介电参数,研究了当归切片介电参数的变化规律。其次,研究了物料特性和设备参数变化对当归切片微波真空干燥特性的影响规律,在前期单因素试验的基础上进行响应面优化试验,寻求其较优的微波真空干燥工艺。最后,建立了当归切片微波真空干燥过程中物料的热质传递方程,同时在较优工艺条件下,对物料干燥过程中的传热传质规律进行分析。主要研究结果如下:（1）当归切片微波真空干燥特性的研究以当归切片为研究对象,将干燥温度、真空度和切片厚度作为试验因素,研究了其微波真空干燥特性的变化规律,并利用五种常见的数学模型对其干燥过程进行了拟合。研究表明:当归切片微波真空干燥过程中物料较适宜的干燥温度范围为4050℃,较适宜的真空度范围为-0.065-0.075 MPa,较适宜的切片厚度范围为35mm;同时发现Weibull分布模型能够较好地模拟微波真空干燥过程的单因素试验,Page干燥模型能够拟合干燥温度和切片厚度的单因素试验。（2）当归切片介电参数的研究以干燥时间、干燥温度、切片厚度和真空度为试验因素,对当归微波真空干燥过程中物料介电参数的变化规律进行了研究。发现随着测试频率的增加,物料电容、电阻和介电常数呈现减少的变化趋势;同时分析了干燥温度、切片厚度和真空度对当归切片微波真空干制品介电参数的影响规律,发现随着干燥温度和真空度的增加,物料介电常数呈现先减少后增加的变化规律。（3）当归切片微波真空干燥工艺优化在前期单因素试验的基础上,选取了干燥温度、切片厚度和真空度适宜的因素范围,以复水比、色差值和孔隙率为试验指标,对当归切片的微波真空干燥工艺进行了研究,同时对比了不同干燥条件所得干制品的药性成分和微观结构。结果表明:当归切片微波真空干燥过程中各因素影响的显着性顺序为:干燥温度、真空度、切片厚度;当归切片微波真空干燥工艺最优的参数组合为:干燥温度40℃、切片厚度3mm、真空度-0.065MPa,此时复水比的最大值为5.49,色差值和孔隙率的最优值分别为3.15、77.68%;通过对比不同干燥条件所得物料的品质,发现微波真空干燥技术能够最大程度保留当归切片的阿魏酸,改善干制品的品质。（4）当归切片微波真空干燥过程的传热传质研究为探索微波真空干燥过程中物料的热质传递规律,根据物料的微波真空干燥机理,本文建立了干燥过程中物料的传热传质方程,从理论上描述了微波真空干燥过程中当归切片热量和水分的变化规律。同时对干燥腔体和当归切片进行了几何建模,采用comsol软件对传热传质现象进行了建模仿真,观察了不同干燥阶段当归切片温度和水分的变化趋势,发现物料水分的变化规律基本符合干燥曲线水分比的变化趋势。因此,微波真空干燥技术可以为中药材加工提供一种能耗低、效率高和高品质的干燥技术。
郝文刚[9]（2020）在《基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究》文中提出干燥在工业、农业等国民经济重要领域均有大量的应用,我国的干燥能耗占整个工业能耗的比例达到12%左右。干燥作为农副产品长期保存的一种重要方式,根据相关农副产品干燥领域的研究表明,目前我国的农副产品干燥技术存在能耗大、技术落后、干燥品质差、智能控制水平低等问题。因此研发高效节能的干燥系统以及确定合理的物料干燥工艺对提高干燥行业效益、缓解环境污染具有重要的意义。本文立足于以太阳能热利用为主,减少传统能源的使用。通过对传统太阳能干燥工艺控制进行研究,进一步提出了基于太阳能热利用的双工质干燥系统设计方法。设计和搭建了双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统,对干燥系统进行理论分析、实验测试和预测优化评价等研究。本论文主要开展的工作如下:（1）针对传统太阳能干燥过程中存在干燥周期不确定、干燥工艺不易控制、干燥品质差等问题,提出了开放式太阳能干燥物料终点判断和直接式太阳能干燥温度控制的工艺方法。理论分析了开放式太阳能干燥物料的热湿迁移机理,构建了开放式太阳能干燥的热湿迁移模型,分析预测物料干燥过程中表面温度和质量变化,并以红薯为研究对象对预测模型进行实验验证。研究表明预测模型能够较准确地反映物料在开放式干燥过程中的表面温度及其质量变化,获得了最佳的红薯干燥动力学模型。基于建立的热湿迁移模型提出了一种开放式太阳能干燥物料终点判断的方法,实时预测对比干燥过程中物料的水分比与干燥动力学模型计算出的水分比,判断干燥过程是否达到干燥要求。设计和搭建了一种直接式太阳能干燥系统,以红薯为研究对象进行系统干燥性能实验测试,构建了系统干燥过程的热性能动态模型,分析预测干燥物料的表面温度。研究表明建立的预测物料表面温度模型具有较高的准确性,揭示了系统太阳能利用率和获得热量的变化规律。基于建立的热性能动态模型提出了一种直接式太阳能干燥温度的控制方法,可以实时监测物料表面温度,进而可以采取相应的措施保证干燥空气温度处于适宜的范围内。（2）在传统太阳能干燥工艺控制研究的基础上,根据不同物料的适宜干燥温度,利用相关设备实现不同工质的循环切换,提出了一种基于太阳能热利用的双工质干燥系统设计方法,来满足适宜的干燥温度和节能性的需求。以干燥空气温度适宜、运行能耗最低为目标制定了双工质干燥系统的运行控制策略,设计和搭建了双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统,并分析和阐明了两种太阳能干燥系统的构建组成和工作原理。（3）对双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统进行理论与实验的研究,获得了两种干燥系统的运行调控规律。建立双效集热器的传热模型,对单独集热空气时的出口空气温度进行数值求解。以济南市典型的环境气候参数为例,对集热器的出口空气温度进行预测,给出该系统在不同运行环境下的太阳能保证率和能量利用分配率。通过制定系统运行控制策略,实验分析了柠檬片在该系统中的干燥特性和系统运行控制性能。研究发现建立的模型可以准确的预测单独集热时的出口空气温度,揭示了双效太阳能集热器的热效率和总热损效率的变化规律。干燥箱的最高空气温度可以控制在60℃以下,验证了运行控制策略的可靠性,同时发现在相同实验条件下双效太阳能集热器干燥系统的干燥能力高于开放式太阳能干燥,阐明了柠檬片在双效太阳能集热器干燥系统中的干燥特性,并获得了柠檬片最佳的干燥动力学数学模型。理论分析了直膨式热泵干燥的热力学性能。将带有玻璃盖板的集热/蒸发器考虑成类似太阳能空气集热器,构建了带有玻璃盖板的集热/蒸发器的传热模型,预测其出口空气温度,确定了模型的单值性条件,利用MATLAB编制求解程序并利用实验测试进行验证,通过制定系统的运行控制策略,设计了系统运行的PLC控制系统。研究发现建立的带有玻璃盖板的集热/蒸发器传热模型具有较高的准确性;实验揭示了干燥箱内的空气温度与太阳能辐射强度之间的关系,给出了系统运行时的COP和单位能耗除湿量等性能指标参数,明确了太阳能辐射强度对直膨式热泵干燥的影响程度,得到了影响干燥箱内最高空气温度和平均制热性能系统的关键因素;获得了柠檬片在直膨式热泵辅助太阳能干燥系统中的干燥特性和干燥动力学模型。（4）对基于太阳能热利用的双工质干燥系统进行预测评价研究,构建了物料干燥的预测-运行-评价体系。以双效太阳能集热器干燥系统的实验测试数据为机器学习训练的样本,选取5种机器学习方法,建立了系统集热单元的预测模型,将环境温度、环境相对湿度、太阳辐射强度、风速和风向作为机器学习的输入变量,集热器的出口空气温度作为输出变量。分析了特征值的权重和确定了机器学习方法的超参数,揭示了影响集热单元出口空气温度的重要因素,获得了最佳的机器学习预测方法。将双效太阳能集热器作为研究对象,选取了环境温度、太阳能辐射强度、集热单元送风量为运行环境参数,以出风温度和集热效率作为目标,分析了运行环境参数对集热单元出口温度的影响,给出了适合集热单元的运行环境参数。完善了物料干燥过程的能量-（?）-环境-经济评价体系,分析了物料干燥过程中的能量利用率、经济性和环境性,揭示了物料干燥过程中（?）流和提升潜力的变化规律,给出了提高干燥能量利用率的途径。明确了物料干燥过程中的经济效益和环境效益。利用收缩性和色差性为评价指标分析干燥物料的品质,指出了收缩面积和含水率之间的关系,分析了不同干燥方式下干燥产品的色差。综上所述,本文提出的传统太阳能干燥的工艺控制方法可以有效的控制干燥物料的干燥过程,为实际工程的应用提供理论基础。同时研究表明基于太阳能热利用的双工质干燥系统在降低干燥能耗、提高干燥行业的经济效益、保证干燥物料品质等方面具有较大的应用潜力。
张朔[10]（2020）在《初始非饱和多孔物料微波冷冻干燥的实验研究》文中研究指明冷冻干燥是将冷冻后的溶液在低温低压的干燥环境下,利用升华/解吸作用除去湿分的过程。与其他干燥过程相比,冷冻干燥温和的操作条件能够有效避免热敏性成分失活,干燥产品质量最佳。但同时也存在着干燥过程时间长,能量消耗大的缺点。冷冻干燥是一个传质传热同时存在并相互影响的过程。因此,提高干燥速率必须从传质和传热两个方面入手。对于干燥过程的传质强化,软冰技术能够将溶液制备成具有一定预制孔隙的非饱和物料。升华的水蒸气从物料内部的迁移有了便捷的通道,传质阻力大大降低;对于传热强化,微波加热能够直接作用于物料内部,降低了传热阻力,能量利用率高。同时,该方法能够降低物料内部的温度梯度,物料受热均匀。本论文分别搭建了共晶点测试系统和多功能微波冷冻干燥系统。实验结果表明,速溶咖啡溶液在冻结过程中,溶液的电阻率随着温度的降低而升高,在-17.5oC时电阻率达到最大。采用软冰技术制备的非饱和物料可以有效强化冷冻干燥的传质过程。在相同的温度压力下,节约干燥时间14.9%。从产品的电镜图中可以看出,非饱和物料内部的固体基质纤薄,孔隙疏松均匀,有利于提高水蒸气的传质速率。微波加热能够强化冷冻干燥过程。在1W微波功率的条件下,饱和物料干燥时间与无微波条件下相比减少了19.1%;非饱和物料干燥时间与无微波条件下相比减少了12.5%。在干燥温度为35oC,微波功率为1W条件下,饱和物料发生了崩塌现象。这进一步体现了非饱和物料的优越性。为了进一步强化传热,提高能量的利用率,实验采用碳化硅作为物料底盘吸收微波能量。结果表明,该方法能够大幅度缩短干燥时间。与非饱和物料无微波条件下的实验相比,干燥时间缩短了32.5%;与饱和物料无微波功率条件下相比,干燥时间减少了42.6%。这说明,在采用微波加热强化传热过程的基础上,采用非饱和物料能够进一步强化传质过程,从而实现了传热传质过程的同时强化。
二、如何解决物料的干燥问题（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、如何解决物料的干燥问题（论文提纲范文）
（1）果蔬热泵联合干燥技术的研究进展（论文提纲范文）
| 1 热泵干燥的原理 |
| 2 热泵联合干燥 |
| 2.1 并联式热泵联合干燥 |
| 2.1.1 热泵流化床干燥 |
| 2.1.2 隧道式HPD |
| 2.1.3 滚筒式HPD |
| 2.2 串联式热泵联合干燥 |
| 2.2.1 热泵-热风联合干燥 |
| 2.2.2 热泵-微波联合干燥 |
| 2.2.3 热泵-远红外联合干燥 |
| 2.2.4 热泵-压差膨化联合干燥 |
| 3 其他热泵辅助干燥方式 |
| 3.1 热泵真空联合干燥 |
| 3.2 热泵-气调联合干燥 |
| 4 小结 |
（2）特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 果蔬干燥技术研究进展 |
| 1.1.1 特色果蔬概述 |
| 1.1.2 真空干燥 |
| 1.1.3 红外干燥 |
| 1.1.4 微波干燥 |
| 1.1.5 热风热泵干燥 |
| 1.1.6 不同干燥方法对比研究 |
| 1.2 空气除湿方式 |
| 1.3 转轮除湿技术进展 |
| 1.3.1 除湿干燥剂研究进展 |
| 1.3.2 转轮再生与除湿循环模式 |
| 1.3.2.1 转轮再生模式 |
| 1.3.2.2 转轮除湿循环模式 |
| 1.3.3 转轮除湿模型研究 |
| 1.3.4 转轮除湿干燥工艺与系统优化研究 |
| 1.3.4.1 转轮除湿干燥工艺研究 |
| 1.3.4.2 转轮除湿系统优化 |
| 1.3.5 总结与展望 |
| 1.4 热泵干燥技术研究进展 |
| 1.4.1 热泵干燥控制技术的国内外研究现状 |
| 1.4.2 发展与研究趋势 |
| 1.5 转轮与热泵除湿干燥发展趋势 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 1.7 技术路线图 |
| 1.8 拟解决的关键问题和关键技术 |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 转轮热泵联合干燥系统优化研究 |
| 2.1 总体方案设计原则 |
| 2.2 整机工作原理 |
| 2.3 关键部件设计 |
| 2.3.1 临界除湿机构设计 |
| 2.3.2 分级冷凝再生机构设计 |
| 2.4 转轮除湿系统设计与参数确定 |
| 2.4.1 设计条件的确定 |
| 2.4.2 物料干燥设计条件 |
| 2.4.3 除湿过程设计条件 |
| 2.4.4 热量与除湿负荷计算 |
| 2.5 主要部件计算选择 |
| 2.5.1 压缩机 |
| 2.5.2 蒸发器计算 |
| 2.5.3 冷凝器计算 |
| 2.5.4 风机 |
| 2.5.5 节流装置的设计 |
| 2.5.6 其它辅助设备 |
| 2.6 转轮除湿系统设计 |
| 2.6.1 转轮的组成 |
| 2.6.2 除湿剂的选择 |
| 2.6.3 转轮计算与选型 |
| 2.7 控制系统设计 |
| 2.8 流场分析与整机试制 |
| 2.8.1 导流板结构分析 |
| 2.8.2 结果分析 |
| 2.8.3 整机试制 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 转轮除湿与热泵干燥特性及仿真研究 |
| 3.1 除湿转轮物理特性 |
| 3.2 转轮除湿数学模型 |
| 3.3 除湿通道模拟分析 |
| 3.3.1 转轮除湿方程 |
| 3.3.1.1 质量守恒方程 |
| 3.3.1.2 动量守恒方程 |
| 3.3.1.3 能量守恒方程 |
| 3.3.1.4 辅助方程 |
| 3.3.2 转轮除湿方程求解与分析 |
| 3.4 热泵干燥的工作原理 |
| 3.5 热泵干燥系统的制冷循环 |
| 3.6 热泵干燥系统的热风循环 |
| 3.7 热泵干燥系统主要性能评价指标 |
| 3.8 压缩机建模与特性分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 临界除湿机理与节能试验研究 |
| 4.1 热泵干燥系统的空气循环过程 |
| 4.2 温湿度在线测控方法与仪器 |
| 4.3 联合干燥系统除湿特性分析 |
| 4.3.1 蒸发出风饱和阶段联合除湿特性分析 |
| 4.3.2 蒸发出风部分饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.3 蒸发出风零饱和联合除湿特性分析 |
| 4.3.4 临界除湿控制方法 |
| 4.4 临界除湿试验 |
| 4.4.1 试验材料与仪器 |
| 4.4.2 成分测定 |
| 4.4.3 试验设计 |
| 4.4.4 试验结果分析 |
| 4.4.5 试验结果分析 |
| 4.4.6 试验优化与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分级冷凝再生过程与节能试验研究 |
| 5.1 分级冷凝再生分析与制冷剂选择 |
| 5.2 再生冷凝过程建模与仿真分析 |
| 5.3 分级冷凝节能再生试验 |
| 5.3.1 试验目的 |
| 5.3.2 试验材料与仪器 |
| 5.3.3 实验设计 |
| 5.3.3.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.3.2 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.3.3.3 测试指标 |
| 5.3.4 试验结果分析 |
| 5.3.4.1 纯电加热再生与分级冷凝再生能耗对比试验 |
| 5.3.4.2 单因素试验 |
| 5.3.4.3 分级冷凝再生优化工艺试验 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 转轮热泵联合干燥试验与分析 |
| 6.1 香菇转轮除湿干燥试验 |
| 6.1.1 材料与方法 |
| 6.1.1.1 试验材料与仪器 |
| 6.1.1.2 成分测定 |
| 6.1.2 试验设计 |
| 6.1.2.1 单因素试验及香菇干燥特性 |
| 6.1.2.2 响应面优化试验 |
| 6.1.3 结果与分析 |
| 6.1.3.1 单因素试验分析 |
| 6.1.3.2 响应面模型及显着性检验 |
| 6.1.3.3 因素响应分析 |
| 6.1.4 试验优化与验证 |
| 6.1.5 结论 |
| 6.2 香菇热泵与冻融干燥试验 |
| 6.2.1 对照试验目的 |
| 6.2.2 干燥设备 |
| 6.2.3 材料及方法 |
| 6.2.3.1 试验材料与主要仪器 |
| 6.2.3.2 试验方法 |
| 6.2.3.3 测定指标及方法 |
| 6.2.3.4 数据处理 |
| 6.2.4 结果与分析 |
| 6.3 品质对比分析 |
| 6.3.1 复水性 |
| 6.3.2 色差 |
| 6.3.3 质构特性 |
| 6.3.4 干燥能耗 |
| 6.4 三种干燥方式速率对比分析 |
| 6.5 澳洲坚果低温干燥试验 |
| 6.6 本章小节 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）高压电场干燥中药材特性及红外光谱分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中药材干燥研究的背景及意义 |
| 1.2 中药材干燥技术国内外研究现状 |
| 1.3 干燥技术综述 |
| 1.4 高压电场干燥的研究进展 |
| 1.4.1 高压电场干燥国内外研究现状 |
| 1.4.2 当前高压电场干燥存在的问题及发展趋势 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 高压电场干燥原理 |
| 2.1 尖端放电的电场特性 |
| 2.2 ANSYS MAXWELL模拟针-板干燥系统 |
| 2.2.1 不同针间距下的电场特性 |
| 2.2.3 不同电极材料下的电场特性 |
| 2.2.4 不同电压极性下的电场特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 高压电场下中药材干燥特性 |
| 3.1 试验材料与装置 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 电极材料对天麻干燥特性的影响 |
| 3.2.2 电压极性对山药干燥特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高压电场干燥和传统干燥下中药材的红外光谱差异 |
| 4.1 红外光谱仪的基本原理 |
| 4.1.1 红外光谱仪概述 |
| 4.1.2 双原子分子的振动机理 |
| 4.1.3 红外辐射条件 |
| 4.1.4 原子间的振动方式及数目 |
| 4.1.5 振动频率 |
| 4.1.6 影响基团频率的因素 |
| 4.2 红外光谱仪的数据处理方法 |
| 4.2.1 纵坐标变换 |
| 4.2.2 加谱、减谱、乘谱 |
| 4.2.3 平滑技术、导数光谱和基线校正 |
| 4.3 高压电场干燥和传统干燥下中药材的红外光谱差异 |
| 4.3.1 高压电场干燥和传统干燥下山药的红外光谱研究 |
| 4.3.2 高压电场干燥和传统干燥下天麻的红外光谱研究 |
| 4.3.3 高压电场干燥和传统干燥下鱼腥草的红外光谱研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（4）多热源热泵人参干燥室开发与性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 干燥室的发展历程 |
| 1.2.2 干燥工艺发展历程 |
| 1.2.3 国内外发展对比分析 |
| 1.3 当前研究存在问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 人参干燥室及其能源应用系统优化设计方案 |
| 2.1 人参及其干燥工艺 |
| 2.1.1 人参 |
| 2.1.2 人参干燥工艺过程 |
| 2.2 人参干燥室热湿负荷计算方法 |
| 2.2.1 围护结构热负荷 |
| 2.2.2 预热阶段热负荷 |
| 2.2.3 除湿热负荷 |
| 2.2.4 新风热负荷 |
| 2.3 人参干燥室及其能源应用系统性能评价方法 |
| 2.3.1 用水合理性 |
| 2.3.2 用地合理性 |
| 2.3.3 用能合理性 |
| 2.3.4 耗材合理性 |
| 2.3.5 环境效益 |
| 2.3.6 既有人参生产工艺的评价 |
| 2.4 人参干燥室及其能源应用系统绿色化方案 |
| 2.4.1 绿色化升级目标 |
| 2.4.2 人参生干燥室绿色化升级方案 |
| 2.4.3 基于多热源热泵的人参干燥室实施面临的关键问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 人参干燥系统设计开发关键问题研究 |
| 3.1 人参干燥过程中的传热传质 |
| 3.1.1 人参的物理化学性质 |
| 3.1.2 人参在干燥时的排布方式 |
| 3.2 人参干燥过程对流传热传质模型 |
| 3.2.1 单一物料干燥 |
| 3.2.2 一排物料紧密排列干燥 |
| 3.2.3 所有物料逐层紧密排列在物料架上干燥 |
| 3.3 人参静态干燥实验 |
| 3.3.1 人参静态干燥实验设计 |
| 3.3.2 人参干燥实验结果分析 |
| 3.4 人参干燥室内气流组织方案 |
| 3.4.1 侧送风口送风 |
| 3.4.2 局部孔板送风 |
| 3.5 模拟结果分析 |
| 3.5.1 侧送风口送风模拟结果 |
| 3.5.2 局部孔板送风模拟结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 人参干燥室用多热源热泵机组开发与性能试验 |
| 4.1 试验原理 |
| 4.1.1 制冷剂系统能效情况试验 |
| 4.1.2 干燥效果试验 |
| 4.2 试验系统 |
| 4.2.1 试验系统原理图 |
| 4.2.2 多热源热泵机组 |
| 4.2.3 数据监测采集系统 |
| 4.3 试验数据处理与误差分析 |
| 4.3.1 数据处理 |
| 4.3.2 试验误差分析 |
| 4.3.3 试验系统热平衡校验 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 试验工况 |
| 4.4.2 多热源热泵干燥系统试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多热源热泵干燥系统技术经济性分析 |
| 5.1 除湿能耗比SMER |
| 5.2 用水经济性分析 |
| 5.3 用地经济性分析 |
| 5.4 用能经济性分析 |
| 5.5 耗材经济性分析 |
| 5.6 环境效益 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 样机设计计算 |
| A.1 多热源热泵干燥系统设备信息 |
| A.2 系统各连接件管径计算 |
| 附录 B 多热源热泵生态干燥系统性能测试方案设计 |
| 附录 C 多热源热泵生态干燥系统试验特性研究 |
| C.1 多热源热泵生态干燥系统对酒店浴巾干燥试验 |
| C.1.1 干燥试验结果分析 |
| C.1.2 风室环境试验结果分析 |
| C.1.3 制冷剂系统试验结果分析 |
| C.2 多热源热泵生态干燥系统干燥蔬菜实验 |
| C.2.1 干燥试验结果分析 |
| C2.2 风室环境试验结果分析 |
| C.2.3 制冷剂系统试验结果分析 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能干燥简介 |
| 1.3 热泵干燥系统简介 |
| 1.3.1 热泵干燥系统原理 |
| 1.3.2 热泵干燥系统特点 |
| 1.4 太阳能热泵联合干燥国内外研究现状 |
| 1.5 目前研究存在的问题 |
| 1.6 本文主要的研究内容及技术路线 |
| 2 干燥过程传热传质理论研究 |
| 2.1 干燥基本理论 |
| 2.1.1 物料干燥特性参数 |
| 2.1.2 物料中水分的分类 |
| 2.2 影响干燥速率的因素 |
| 2.3 物料干燥动力学模型 |
| 2.3.1 薄层干燥方程 |
| 2.3.2 平衡水分方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 直膨式太阳能热泵系统干燥工艺 |
| 3.1 系统干燥工艺流程 |
| 3.1.1 干燥系统基本工作流程 |
| 3.1.2 干燥系统各部件性能参数 |
| 3.2 直膨式太阳能热泵系统干燥模式 |
| 3.3 干燥实验方法及评价指标 |
| 3.3.1 实验测量仪器 |
| 3.3.2 实验不确定度分析 |
| 3.3.3 初始含水率测定 |
| 3.3.4 干燥系统性能评价指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 直膨式太阳能热泵干燥实验研究 |
| 4.1 干燥实验材料 |
| 4.1.1 实验物料 |
| 4.1.2 物料预处理 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 香菇干燥特性实验 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 不同干燥模式实验结果与分析 |
| 4.3.1 太阳能集热器单独通风干燥实验 |
| 4.3.2 空气源热泵单独干燥实验 |
| 4.3.3 直膨式太阳能热泵连续干燥实验 |
| 4.3.4 太阳能辅助热泵间歇运行干燥实验 |
| 4.3.5 系统运行特性分析 |
| 4.4 物料干燥特性分析 |
| 4.4.1 干燥物料品质评价 |
| 4.4.2 物料干燥动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间研究成果及获得奖励情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）多孔介质热泵干燥过程热力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 干燥过程研究背景 |
| 1.1.2 热泵干燥过程研究的意义 |
| 1.2 热泵干燥过程研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 多孔介质传热传质研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 课题创新 |
| 第2章 物料热泵干燥过程分析 |
| 2.1 热泵干燥简介 |
| 2.1.1 热泵干燥系统的工作原理 |
| 2.1.2 热泵干燥系统的性能指标 |
| 2.2 热泵干燥装置的结构 |
| 2.2.1 开式热泵干燥系统 |
| 2.2.2 半开式热泵干燥系统 |
| 2.2.3 闭式热泵干燥系统 |
| 2.3 热泵干燥技术与常规干燥技术经济性分析 |
| 2.3.1 耗能量分析 |
| 2.3.2 经济性分析 |
| 2.3.3 环境负荷对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 物料干燥过程模型建立 |
| 3.1 多孔介质干燥过程的基本特性 |
| 3.1.1 物料温度曲线 |
| 3.1.2 干燥曲线 |
| 3.2 多孔介质干燥过程热力学理论 |
| 3.2.1 多孔介质内部传递机理 |
| 3.2.2 非平衡热力学理论 |
| 3.3 干燥过程热湿迁移唯象理论分析 |
| 3.3.1 非平衡热力学全相位熵产率方程 |
| 3.3.2 干燥过程热湿迁移的唯象方程组 |
| 3.4 干燥过程传热传质分析 |
| 3.4.1 质量守恒方程-传质方程 |
| 3.4.2 能量守恒方程-传热方程 |
| 3.4.3 方程相关系数的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 干燥模型数值求解 |
| 4.1 干燥模型的控制方程及定解条件 |
| 4.1.1 物理模型 |
| 4.1.2 干燥模型的控制方程 |
| 4.1.3 定解条件 |
| 4.2 区域离散化 |
| 4.2.1 定解条件内节点离散方程的建立 |
| 4.2.2 边界点离散方程的建立 |
| 4.2.3 离散化方程的求解 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 干燥过程中物料传热分析 |
| 4.3.2 干燥过程中物料传质分析 |
| 4.4 玉米内部温度场模拟分析 |
| 4.4.1 数学模型建立 |
| 4.4.2 温度场分布分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 热泵干燥过程热力学分析 |
| 5.1 化学势 |
| 5.2 孤立系统热力学耦合 |
| 5.2.1 孤立系统耦合 |
| 5.2.2 广义卡诺定理 |
| 5.3 热泵干燥过程中相变传热传质分析 |
| 5.3.1 热泵系统中相变传热传质分析 |
| 5.3.2 干燥室中相变传热传质分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.结论 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）油田助剂喷雾干燥数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 喷雾干燥技术 |
| 1.2.1 喷雾干燥雾化原理 |
| 1.2.2 喷雾干燥的工艺流程 |
| 1.2.3 喷雾干燥技术国内外研究状况 |
| 1.3 过热蒸汽干燥技术 |
| 1.3.1 过热蒸汽技术简介 |
| 1.3.2 过热蒸汽干燥的优点 |
| 1.4 本课题主要任务 |
| 2 计算流体力学理论基础 |
| 2.1 控制方程及数学模型 |
| 2.1.1 连续相控制方程 |
| 2.1.2 液滴离散相控制方程 |
| 2.1.3 液滴蒸发模型 |
| 2.2 FLUENT软件概述及数值求解 |
| 2.2.1 FLUENT软件概述 |
| 2.2.2 控制方程的求解 |
| 2.3 喷雾干燥塔模型的建立 |
| 2.3.1 几何模型 |
| 2.3.2 网格无关性验证 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 油田助剂喷雾干燥数值模拟分析 |
| 3.1 热空气喷雾干燥数值模拟分析 |
| 3.1.1 喷雾干燥塔内热空气温度分布特性 |
| 3.1.2 喷雾干燥塔内热空气截面干燥速率 |
| 3.1.3 热空气干燥颗粒含水量 |
| 3.2 过热蒸汽喷雾干燥数值模拟 |
| 3.2.1 喷雾干燥塔内过热蒸汽温度分布特性 |
| 3.2.2 喷雾干燥塔内过热蒸汽截面干燥速率 |
| 3.2.3 过热蒸汽干燥颗粒含水量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 热空气与过热蒸汽干燥对比及逆转点研究 |
| 4.1 热空气与过热蒸汽干燥对比研究 |
| 4.1.1 温度对比 |
| 4.1.2 截面蒸发速率对比 |
| 4.2 颗粒干燥特性 |
| 4.3 干燥逆转点 |
| 4.3.1 过热蒸汽和热空气干燥速率对比 |
| 4.3.2 物料含水量对逆转点对影响 |
| 4.3.3 物料初始温度对逆转点的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）当归切片微波真空干燥特性及传热传质机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Summary |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 当归产业现状 |
| 1.1.2 当归干燥的意义 |
| 1.1.3 常见干燥技术的介绍 |
| 1.2 微波真空干燥技术概述 |
| 1.2.1 微波真空干燥技术和其工作原理的介绍 |
| 1.2.2 介电特性的介绍 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 中药材干燥技术的研究现状 |
| 1.3.2 微波真空干燥技术的研究现状 |
| 1.3.3 介电特性在干燥技术中的研究现状 |
| 1.3.4 传热传质机理的研究现状 |
| 1.4 存在问题 |
| 1.5 研究内容和研究方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 当归切片微波真空干燥特性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.2.4 试验参数的计算 |
| 2.2.5 试验数据处理 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 干燥温度对当归干燥特性的影响 |
| 2.3.2 真空度对当归干燥特性的影响 |
| 2.3.3 切片厚度对当归干燥特性的影响 |
| 2.3.4 动力学模型的研究 |
| 2.3.5 微波真空干燥过程对有效扩散系数的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 当归切片介电参数的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 试验步骤 |
| 3.2.4 介电参数的测定 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 测量频率对当归介电参数的影响 |
| 3.3.2 干燥时间对当归介电参数的影响 |
| 3.3.3 微波真空干燥技术对当归介电参数的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 当归切片微波真空干燥工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.2.4 试验指标的测定 |
| 4.2.5 试验数据处理 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 响应面试验设计与结果 |
| 4.3.2 回归模型建立与显着性分析 |
| 4.3.3 响应面分析 |
| 4.3.4 最佳工艺的确定 |
| 4.3.5 不同干燥条件对干制品品质的影响 |
| 4.3.6 不同干燥条件对干制品微观结构的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 当归切片微波真空干燥的传热传质研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微波真空干燥过程的传热传质分析 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 微波真空干燥传热传质模型的建立 |
| 5.3 当归切片微波真空干燥过程的传热传质模拟 |
| 5.3.1 边界条件的设定 |
| 5.3.2 初始条件的设定 |
| 5.3.3 当归切片的物理模型及基本参数 |
| 5.3.4 传热传质过程的数值模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在读期间发表论文和研究成果等 |
| 导师简介 |
（9）基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能及热泵干燥技术 |
| 1.2.2 干燥特性及动力学模型 |
| 1.2.3 干燥系统的性能及评价分析 |
| 1.2.4 机器学习在预测方面的应用 |
| 1.3 目前研究存在的关键问题 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 1.5 本课题的技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 传统太阳能干燥方式的工艺控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 开放式干燥物料的热湿迁移研究 |
| 2.2.1 开放式干燥的实验测试 |
| 2.2.2 热湿迁移模型的建立 |
| 2.2.3 模型的求解 |
| 2.2.4 结果与分析 |
| 2.3 直接式干燥物料表面温度的预测 |
| 2.3.1 直接式干燥的实验测试 |
| 2.3.2 表面温度预测模型的构建 |
| 2.3.3 模型的求解 |
| 2.3.4 结果与分析 |
| 2.4 传统太阳能干燥的工艺控制方法 |
| 2.4.1 开放式太阳能干燥终点的控制方法 |
| 2.4.2 直接式太阳能干燥温度的控制方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于太阳能热利用的双工质干燥系统的研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双工质干燥系统的设计方法及运行控制策略 |
| 3.2.1 设计方法 |
| 3.2.2 运行控制策略 |
| 3.3 双效太阳能集热器干燥系统的构建及工作原理 |
| 3.3.1 系统构建 |
| 3.3.2 工作原理 |
| 3.4 直膨式热泵辅助太阳能干燥系统的构建及工作原理 |
| 3.4.1 系统构建 |
| 3.4.2 工作原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双效太阳能集热器干燥系统的理论与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双效集热器的传热理论模型 |
| 4.2.1 模型描述及假设条件 |
| 4.2.2 能量平衡方程的建立 |
| 4.2.3 换热系数的确定 |
| 4.2.4 单值性条件的确定 |
| 4.2.5 模型的求解方法 |
| 4.3 实验材料与方法 |
| 4.3.1 实验材料 |
| 4.3.2 测试方案 |
| 4.3.3 实验仪器 |
| 4.3.4 干燥特性参数 |
| 4.3.5 干燥动力学模型 |
| 4.3.6 不确定度分析 |
| 4.4 系统的性能评价指标与运行控制策略 |
| 4.4.1 性能评价指标 |
| 4.4.2 运行控制策略 |
| 4.5 结果与分析 |
| 4.5.1 模型准确性的验证 |
| 4.5.2 双效集热器性能分析 |
| 4.5.3 模型预测案例分析 |
| 4.5.4 系统运行过程分析 |
| 4.5.5 物料干燥特性分析 |
| 4.5.6 物料干燥动力学模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 直膨式热泵辅助太阳能干燥系统的理论与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 带有玻璃盖板的集热/蒸发器的传热模型 |
| 5.2.1 模型简化与假设条件 |
| 5.2.2 能量平衡方程的建立 |
| 5.2.3 换热系数的确定 |
| 5.2.4 单值性条件的确定 |
| 5.2.5 模型的求解方法 |
| 5.3 直膨式热泵干燥的热力学分析 |
| 5.3.1 热泵干燥过程空气循环分析 |
| 5.3.2 热泵干燥过程制冷剂循环分析 |
| 5.3.3 热泵干燥的性能评价指标 |
| 5.4 实验的材料与方法 |
| 5.4.1 实验材料 |
| 5.4.2 测试方法 |
| 5.4.3 实验仪器 |
| 5.4.4 干燥特性参数确定 |
| 5.4.5 干燥动力学模型 |
| 5.4.6 不确定度分析 |
| 5.5 系统的运行控制策略 |
| 5.6 结果与分析 |
| 5.6.1 模型准确性的验证 |
| 5.6.2 热泵干燥运行性能分析 |
| 5.6.3 物料干燥特性 |
| 5.6.4 物料干燥动力学模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 基于太阳能热利用的双工质干燥系统预测评价研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于机器学习的集热单元性能预测 |
| 6.2.1 数据的筛选 |
| 6.2.2 特征值的选择 |
| 6.2.3 机器学习方法的选择 |
| 6.2.4 超参数的确定 |
| 6.2.5 预测结果的验证 |
| 6.2.6 运行控制技术的优化 |
| 6.3 双工质干燥系统运行环境参数的影响分析 |
| 6.3.1 影响参数的选择 |
| 6.3.2 参数的影响分析 |
| 6.3.3 运行参数的确定 |
| 6.4 基于4E评价理论的物料干燥过程评价 |
| 6.4.1 能量分析 |
| 6.4.2 (?)分析 |
| 6.4.3 经济性分析 |
| 6.4.4 环境性分析 |
| 6.4.5 结果与分析 |
| 6.5 干燥物料品质评价 |
| 6.5.1 收缩性 |
| 6.5.2 色差性 |
| 6.5.3 结果与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间研究成果及获得奖励情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）初始非饱和多孔物料微波冷冻干燥的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 冷冻干燥概述 |
| 1.1.1 冷冻干燥的原理 |
| 1.1.2 冷冻干燥的应用 |
| 1.1.3 冷冻干燥的能耗研究 |
| 1.2 冷冻干燥的强化研究 |
| 1.2.1 控制冷冻速率 |
| 1.2.2 调节冰晶成核 |
| 1.2.3 有机溶剂的影响 |
| 1.3 微波冷冻干燥 |
| 1.3.1 微波加热原理 |
| 1.3.2 微波加热技术的应用 |
| 1.3.3 微波冷冻干燥技术的发展 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 2 微波冷冻干燥实验方法 |
| 2.1 微波冷冻干燥实验装置 |
| 2.1.1 冷冻系统 |
| 2.1.2 控温系统 |
| 2.1.3 数据采集系统 |
| 2.1.4 真空系统 |
| 2.1.5 微波加热系统 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 饱和冷冻物料制备 |
| 2.2.2 非饱和冷冻物料的制备 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 3共晶点测试实验 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 纯水的凝固点测试 |
| 3.2.2 速溶咖啡溶液共晶温度测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 软冰技术的传质强化作用 |
| 4.1 非饱和度物料冷冻干燥过程 |
| 4.1.1 饱和度对干燥过程的影响 |
| 4.1.2 干燥产品的形貌特征 |
| 4.2 操作条件对冷冻干燥的影响 |
| 4.2.1 温度对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.2.2 压力对冷冻干燥过程的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 微波加热的传热强化作用 |
| 5.1 微波对干燥过程的影响 |
| 5.2 微波冷冻干燥过程中饱和物料崩塌现象分析 |
| 5.3 碳化硅辅助微波加热对冷冻干燥过程的影响 |
| 5.4 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、如何解决物料的干燥问题（论文参考文献）
- [1]果蔬热泵联合干燥技术的研究进展[J]. 刘静,吴小恬,赵亚,石启龙. 中国果菜, 2022(01)
- [2]特色果蔬转轮热泵联合干燥节能试验与优化[D]. 王教领. 中国农业科学院, 2021
- [3]高压电场干燥中药材特性及红外光谱分析[D]. 李永远. 云南师范大学, 2021(08)
- [4]多热源热泵人参干燥室开发与性能试验研究[D]. 赵楠. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化[D]. 刘硕楠. 山东大学, 2021(12)
- [6]多孔介质热泵干燥过程热力学分析[D]. 魏彦艳. 兰州理工大学, 2021(01)
- [7]油田助剂喷雾干燥数值模拟[D]. 陈亚利. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]当归切片微波真空干燥特性及传热传质机理研究[D]. 李武强. 甘肃农业大学, 2020(12)
- [9]基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究[D]. 郝文刚. 山东大学, 2020(09)
- [10]初始非饱和多孔物料微波冷冻干燥的实验研究[D]. 张朔. 大连理工大学, 2020(02)