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具有预制孔隙多孔介质冷冻干燥的多相传递模型

发布时间:2018-02-16 23:34

  本文关键词: 冷冻干燥 非饱和多孔介质 局部质量非平衡 吸附-解吸平衡 传热传质 出处:《化工学报》2017年05期  论文类型:期刊论文


【摘要】:基于局部质量非平衡假设,建立了多相多孔介质热、质耦合传递数学模型,理论验证具有预制孔隙的初始非饱和多孔物料对冷冻干燥过程的强化作用。模型考虑了多孔介质的吸湿效应,构建了3种吸附-解吸平衡关系。模型使用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件平台数值求解,并与实验数据进行了比较。结果表明,初始非饱和冷冻物料能够有效地强化冷冻干燥过程。采用不同函数形式的吸附-解吸平衡关系模拟的干燥曲线均与实验数据非常吻合。通过分析物料内部的饱和度、温度和质量源分布,探讨了初始非饱和物料冷冻干燥过程的传热传质机理。初始非饱和物料的干燥速率控制因素主要是传热。模拟考察环境辐射温度对冷冻干燥过程影响的结果表明,所建模型具有良好的预测能力。
[Abstract]:The local quality balance based on the assumption that a multiphase porous medium heat transfer mathematical model of coupled mass, strengthening the role of the initial verification of the theory which has a pre pore unsaturated porous materials on the freeze drying process. The model considering the moisture absorption effect of porous media, and constructs 3 kinds of adsorption desorption equilibrium relationship model using COMSOL Multiphysics software. Platform of numerical solution based on finite element method, and compared with the experimental data. The results show that the initial unsaturated frozen material can effectively strengthen the freeze drying process. The drying curves of adsorption and desorption equilibrium relationship between different function forms of simulation are in very good agreement with experimental data. Through the analysis of material saturation, temperature distribution and the quality of source of heat and mass transfer mechanism of initial unsaturated material during freeze drying. The drying rate of non saturated material initial control factors It is mainly heat transfer. The results of simulating the effect of ambient radiation temperature on the freeze drying process show that the model has good prediction ability.

【作者单位】: 大连理工大学化工机械与安全学院;大连大学环境与化学工程学院;香港科技大学化学与生物分子工程系;
【基金】:国家自然科学基金项目(21676042) 辽宁省自然科学基金项目(201602167) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT14RC(3)008)~~
【分类号】:TQ028.63

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本文编号:1516693

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