果蔬保鲜运输液氮充注气调汽化器的设计与试验

发布时间：2017-04-01 11:07

  本文关键词：果蔬保鲜运输液氮充注气调汽化器的设计与试验，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：气调保鲜运输是目前较为先进的果蔬保鲜运输技术之一,它具有效率高、环保、保鲜成本低、保鲜率高等优点。其是通过对保鲜环境的气体成分进行调控,从而抑制果蔬的正常呼吸,延长果蔬保鲜周期。为了提高气调效率,防止液氮对果蔬产生冷冻伤害,本文对气调保鲜运输装备的汽化器进行了重新设计,并进行了试验。其主要研究内容及结果如下:(1)通过查阅文献对国内外的气调保鲜技术进行了分析,总结了当前低温换热器的研究现状,并着重分析了翅片管汽化器的传热和结霜特性。为汽化器的优化设计提供了理论基础。(2)为了进一步增强气调保鲜运输装备的气调效率,对果蔬保鲜用液氮充注式汽化器进行了重新设计,并且搭建了液氮充注式汽化器试验平台,液氮汽化试验以汽化器翅片间距和迎面风速为试验因素,分别进行单因素试验,得出了不同翅片间距和迎面风速条件下,汽化器出口温度、壁面温度以及结霜量的变化规律,对试验结果分析得出:迎面风速越大,汽化器换热效果越好,随汽化器出口温度的升高,结霜厚度逐渐变小;相较于翅片间距,汽化器迎面风速对汽化器壁面温度和出口温度的影响较大;当汽化器迎面风速为0m/s时,随翅片间距的增大,汽化器出口温度和壁面温度逐渐升高,汽化器的换热效果也越好;当汽化器迎面风速为0.8m/s时,随汽化器翅片间距的减小,汽化器翅片的结霜速度逐渐变慢,出口温度和壁面温度逐渐升高,汽化器换热效果逐渐变好。(3)对保鲜厢体内的降氧特性进行了试验分析。分析了不同条件下厢体内的降氧速度及隔板处温度的变化。结果表明:在回风道风速为6m/s,初始温度为5℃,相对湿度80%条件下,随翅片间距的增大,厢体内降氧速度越慢,汽化器出口温度及隔板处温度逐渐升高;翅片间距4mm,初始温度为5℃,相对湿度80%条件下,回风道风速越大,厢体内降氧速度较慢,汽化器出口温度及隔板处温度均出现上升趋势;翅片间距为4mm,相对湿度80%,回风道风速为6m/s条件下,初始温度越高,化器出口温度及隔板处温度也相应较高,厢体内氧气浓度变化较小。(4)为了掌握液氮充注气调对厢体内流场的影响,搭建了液氮充注气调试验平台,研究了不同汽化器的翅片间距、回风道风速、初始温度条件下厢体内的温度场和相对湿度场的均匀性变化。结果表明:翅片间距对厢体内的温度场及相对湿度场的均匀性有一定影响,翅片间距为7mm时均匀性相对较好,翅片间距为4mm时均匀性相对较差;回风道风速越大,厢体内温度场的均匀性越好,相对湿度场均匀性越差;初始温度越高,温度场和相对湿度场越均匀。通过对汽化器的理论建模,结霜和传热特性的分析与研究,以及对厢体内降氧速度、隔板温度和流场均匀性的分析完成了整个汽化器的设计,为新一代气调装备的研制提供了参考。
【关键词】：汽化器 气调 传热 结霜 流场
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U492.336.4;S609
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 前言11-18
• 1.1 研究目的及意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.2.1 国内气调保鲜技术的研究现状13-14
• 1.2.2 国外气调保鲜技术的研究现状14
• 1.3 低温换热器的研究现状14-16
• 1.4 主要研究内容16
• 1.5 技术路线16-18
• 2 翅片管式汽化器的研究现状18-23
• 2.1 翅片管式汽化器的特点18-20
• 2.2 翅片管式汽化器传热特性的研究现状20-21
• 2.3 汽化器结霜特性的研究现状21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 汽化器汽化模型的建立23-29
• 3.1 汽化器的结构参数23
• 3.2 计算几何参数23-24
• 3.3 空气侧干表面传热系数24-26
• 3.4 空气侧当量表面传热系数的计算26
• 3.5 总传热系数的计算26-27
• 3.6 传热模型建立27-28
• 3.7 本章小结28-29
• 4 液氮充注用汽化器的设计与试验29-40
• 4.1 试验目的29
• 4.2.汽化器的设计29-30
• 4.3 试验平台30-32
• 4.4 试验设计32-33
• 4.5 结果及分析33-38
• 4.5.1 温度分布特性33-35
• 4.5.2 结霜特性35-38
• 4.6 模型求解与试验结论的验证38-39
• 4.7 本章小结39-40
• 5 厢体流场及降氧特性试验40-57
• 5.1 试验平台40-42
• 5.2 试验材料与方法42-45
• 5.2.1 影响因素42-43
• 5.2.2 汽化器翅片间距单因素试验步骤43-44
• 5.2.3 风机风速单因素试验步骤44-45
• 5.2.4 温度单因素试验步骤45
• 5.3 试验结果与分析45-56
• 5.3.1 温度与降氧特性45-51
• 5.3.1.1 翅片间距对温度及降氧特性的影响46-48
• 5.3.1.2 回风道风速对温度及降氧特性的影响48-50
• 5.3.1.3 初始温度对温度及降氧特性的影响50-51
• 5.3.2 流场均匀性分析51-56
• 5.3.2.1 翅片间距对厢体内流场均匀性影响52-53
• 5.3.2.2 回风道风速对厢体内流场的均匀性影响53-55
• 5.3.2.3 初始温度对厢体内流场的均匀性影响55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 结论与讨论57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 讨论与不足58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录A 汽化器及其附件图纸64-67
• 附录B 试验数据67-74
• 附录C 在读硕士期间科研成果74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 侯可明;王广海;李庆;陆华忠;吕恩利;;果蔬运输液氮充注气调汽化器的设计与试验[J];江苏农业科学;2016年01期

2 张放;;2013年我国主要水果生产统计分析[J];中国果业信息;2014年12期

3 汪晓光;;我国农产品冷链运输装备技术现状与发展趋势[J];农业工程;2013年02期

4 张东霞;吕恩利;陆华忠;杨松夏;韩，

本文编号：280505