复杂形状食品冻结时间的几何因子预测法

本文阐述了用于计算复杂形状食品冻结晶解冻时间的几何因子法，给出了大平板冻结和解冻时间及多种复杂状食品形状因子的计算公式。经验证，利用形状因子法计算各种形状食品冻结和解冻时间的精度较高。     

食品冻结时间的数值计算

本文对常见的平板状食品冻结时间进行了计算机模拟,建立描述食品冻结过程传热特性的偏微分方程（温度模型、焓模型）,采用有限差分法进行数值求解,并与实测值,简易公式计算值对比,结果表明,数值法计算食品冻结时间具有较高的精度,与实测值吻合得较好。     

爆破振动对新浇混凝土灌注桩影响的数值模拟

采用数值模拟方法，对新浇混凝土灌注桩在爆破振动作用下的动态响应进行了分析。考虑到混凝土的徐变、自身体积变形及弹性模量随时间的变化，计算了在温度变化和爆破振动荷载作用下，混凝土及周围岩体的应力分布情况。     

新型真空解冻方法及其系统性能实验

针对目前食品餐饮业中冷冻肉解冻速度慢和效率低下的问题,提出一种新型的真空解冻方法:即在真空状态下使冻品中冰晶升华失水,然后再通过复水升温实现解冻。搭建了系统性能实验台,以初始温度为-18℃、500 g五花肉为解冻对象,冻品中心温度达到0℃为解冻完成的判断标准,通过控制升华时间,进行了解冻性能初步实验。结果表明:不同升华时间对解冻时长和效率有较大影响;升华时间为10 min时,解冻总用时为22 min,与自然空气解冻方法用时85 min相比,解冻时间大幅缩短,且解冻后肉泽鲜艳,品质不变,具有广阔的应用前景。     

不同离散化方法在正冻土水热耦合模型中的应用

为了研究土体冻结过程中温度传导与水分迁移的变化,在不饱和土理查德斯方程的基础上考虑相变作用建立了一维土体冻结过程的水热耦合模型。分别应用有限差分与有限元方法对模型进行离散化,得到两种方法各自的数值计算程序。同时对土体室内单向冻结实验进行模拟,将两种数值方法得到的土体冻结深度、冻结速率与温度变化分别与实验结果进行对比。结果表明:对于一维冻结问题,有限差分模拟更接近实验结果,有限元模拟具有更高的计算稳定性。     

基于 COMSOL 的包装食品微波炉加热模拟

目的研究使用COMSOL Multiphysics模拟微波炉加热包装食品的可行性。方法应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了食品介电性能随时间变化的电磁-热传导双向耦合模型,考虑加热过程中的表面热对流,模拟微波炉加热包装食品的过程,并与实验结果进行比较。结果食品内外温度分布的实验结果和模拟结果总体上接近,7个特征点的模拟结果和实验结果接近,特征点最终温度的实验结果与模拟结果均方根误差为1.75℃。结论使用COMSOL Multiphysics来进行微波炉加热包装食品的模拟是可行的。     

鱼骨式热沉调温系统的数值模拟与试验研究

为了降低空间环境模拟设备的投资成本,从数值模拟与试验研究两个方面研究鱼骨式热沉在-130—+150℃可调范围内的温度均匀性。数值计算中,对热沉管及翅片整体结构进行了结构化网格划分,得到瞬态温度场随时间的变化及稳态时热沉不同控制点温度分布结果。研究结果发现,高温调温时,热沉温度均匀性均数值计算与试验结果相差1.176 K,低温调温时,热沉温度均匀性均相差1.408 K;热沉升降温速率在初始阶段,数值计算与试验结果相差3.53 K/min、3.04 K/min,升降温速率均满足≥1.0℃/min的指标要求;数值模拟结果与试验表现出了很好的一致性。     

可降解包装材料中ATBC的迁移规律

目的 研究基于PLA/PBAT可生物降解食品保鲜袋中成分的测定,以及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)的迁移规律.方法 采用气相色谱-质谱联用仪检测材料中的成分及向食品模拟物中的迁移情况,并以此为基础,研究不同温度、不同厚度、不同时间、不同模拟物对ATBC迁移规律的影响;并采用红外光谱和扫描电镜从微观分析薄膜浸泡前后的变化.结果 在温度和厚度相同的条件下,ATBC在体积分数为95％的乙醇中迁移量最大;在同一种食品模拟物中,温度越高、时间越长,ATBC的迁移量越大;在温度和食品模拟物保持相同的条件下,厚度越小,ATBC的迁移量越大.结论 食品模拟物的性质、温度、厚度和时间都是影响ATBC迁移行为的重要因素.     

鲜食玉米冻结过程传热分析及冻结时间的研究

采用数值方法，将鲜食玉米模拟为具有同轴的双层圆柱，建立数学模型，并用改进的焓法进行求解，对鲜食玉米的冻结过程进行传热分析和冻结时间的预测。研究结果表明，该模型可以用来预测具有同轴双层圆柱特征尺寸的食品的冻结时间，最大相对误差为5．6％。冻结过程中玉米轴部分相变界面的移动速度明显小于玉米粒部分。而且鲜食玉米冻结时间随着送风速度的不同有很大的变化。     

预处理及解冻方法对马铃薯冻融品质的影响

目的 提高马铃薯冻融后的品质,为PEF预处理在蔬菜冷冻领域的应用提供理论依据。方法 探讨预处理方法(脉冲电场、热处理)和解冻方法(常温解冻、水里解冻、冰箱解冻)对马铃薯冷冻–解冻过程及品质的影响,分析冰晶成核温度、融化温度、汁液损失比、色泽、硬度等理化指标,并通过低场核磁共振仪分析冻融后样品不同状态下水分间的迁移情况。结果 热烫和高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,简称 PEF)预处理均可显著降低冷冻时间、提高冰晶成核温度。PEF预处理样品在最大冰晶体形成带的滞留时间相较于对照组样品降低了26.3%。在不同解冻方式下,PEF预处理和热烫预处理均可降低马铃薯冻融后的汁液损失。在常温下解冻,对照组、热烫组、PEF预处理组的汁液损失率分别为24.12%、17.39%、15.53%。PEF预处理和热烫预处理可减缓食品在冻融过程中的颜色和硬度的变化进程。结论 PEF预处理可以改善冻融后马铃薯的品质,可为PEF在果蔬冷冻领域的应用提供理论参考。     

恰当正交分解在非定常流动中的应用研究

本文针对一二维对称扩压器进行POD分析。对进口Re=114加入非定常脉动，在40Hz及出流速度最大为0．1m/s情况下进行数值模拟并进行POD分析和降维模拟，从误差图及涡通量随时间分布的情况看出，POD基本捕捉到了流动运动特征，和直接数值模拟结果符合较好。但节省了CPU及计算时间。     

微观结点数目对显微偏析数值模拟的影响

凝固过程微观数值模拟是目前材料学科研究的一个热点，其中显微偏析数值模拟具有重要的指导意义，国内在此研究方向上尚处于起步阶段。研究了显微偏析数值模拟中微观结点数目对计算结果的影响，并与试验结果进行了对照，指出基于迭代方法的显微偏析模拟结果与微观时间步数之间的关系为弱影响，不需大量的微观结点数目即可获得比较精确的模拟结果。     

段塞流对弯管瞬态冲击的三维CFD数值模拟研究EI北大核心CSCD

在核电站和火电站管路系统中,来自上游的高压蒸汽可使管道中的凝结水团(段塞)加速运动,并在弯管、三通、阀门等非连续部位产生剧烈的冲击力,从而对管道造成严重破坏,影响电站的安全运行。针对管道中段塞运动的高维动力学特性,文章运用CFD对单个段塞在含弯头空管中的运动与冲击过程进行了三维数值模拟研究,并将数值模拟结果与文献中的物理试验结果进行了比较。结果表明,CFD模拟的冲击压力时程曲线及压力峰值都与试验结果具有良好的一致性。同时,基于理论分析,提出并详细论述了冲击过程中压力随时间变化的三种趋势,并通过数值模拟验证了其正确性;通过分析段塞长度的时程变化,得到了段塞的质量脱落率曲线;基于数值模拟得到的段塞瞬时冲击速度,验证了简化的冲击压力理论计算方法,发现理论计算值与试验以及数值模拟结果基本吻合。这证明了CFD数值模拟的准确性以及冲击压力简化计算方法的合理性,二者在实际工程应用中具有指导意义。     

采用第一类边界条件数值模拟具有开口的大空间建筑室内速度场与温度场

本文以上海国际体操中心为研究对象，数值模拟夏季空调工况下室内速度场与温度场。采用对流辐射耦合热平衡方法，考虑平面辐射热源修正Gebhart吸收系数，以求得的各壁面温度作为数值模拟第一类温度边界条件。计算用软件为PHOENICS。数值模拟结果与现场实测结果基本吻合。     

零方程湍流模型在列车车厢内气流数值模拟中的应用

采用k-ε湍流模型对列车车厢内气流进行数值模拟需要消耗大量的计算时间，为此，提出了采用零方程湍流模型对列车车厢内的气流组织进行数值模拟；分别采用零方程湍流模型与k-ε湍流模型对列车车厢内的空气流动及传热进行了数值计算，经分析比较可知，该两种湍流模型的数值计算结果吻合程度较好，采用零方程湍流模型可大大缩短计算时间，利用其简单、快捷的特点，可以为列车空调系统的工程设计提供简便的数值模拟方法。     

分布式脉冲热源的冷却模型与数值分析

建立了分布式脉冲热源的物理模型，并对其进行了数值模拟和计算，得到了热源各层的中心点在冷却过程中前两分钟、前两小时及全过程的温度变化，计算得出整个热源的冷却时间。结果表明分布式脉冲热源的冷却是个比较缓慢的过程，在冷却过程后期，对冷却速度起决定性作用的是热源所处的温度梯度而非导热性能。     

复合材料先进网格结构共固化工艺的温度场模拟

基于ANSYS软件开发了用于模拟复合材料固化过程中温度-固化度耦合场变化程序, 并分别采用二维和三维有限元模型对复合材料先进正交网格结构的软模辅助共固化工艺过程进行了数值仿真。计算结果分析表明: 二维有限元模型不考虑网格结构肋骨交叉点的影响, 能以较大时间步长进行共固化工艺的数值模拟, 且分析结果具有较高的精度; 三维精细有限元模型可考虑肋骨交叉点在共固化工艺中对复合材料先进网格结构内温度-固化度耦合场的影响; 肋骨交叉点附近的温度场明显高于结构的其他部位。      

脉冲管制冷机交变流动动态特性数值研究：第二部分：数值模拟结果

第一部分给出了脉冲管制冷机数值模拟的基本方程和改进的数值计算方法。这一部分采用第一部分的方法对脉冲管制冷机的内部交变流动，换热以及制冷过程进行了详尽的数值模拟研究，得到了脉冲管制冷要内部各参数的动态变化，分析了各动态参数变化对制冷机整机性能的影响，并与实验结果进行了比较，数值模拟分析与实验结果符合良好，     

冷藏展示柜柜内温度场的数值模拟及实验

建立了冷藏柜的物理数学模型，并用SIMPLE方法计算冷藏柜内空气的自然对流，得到柜内空气相应点的温度变化情况；同时对相应点的温度变化过程进行了实验研究。实验结果与理论计算结果能较好的吻合，模拟温度与实验温度的差值在1oC以内，从而验证了数学模型的正确性和计算程序的可靠性。     

基于HJC模型高温后大理岩SHPB实验数值模拟研究

为对高温后大理岩动态压缩实验结果进行验证并探索数值模拟方法,采用"参考-计算-试算-调整"的方法基于HJC本构模型对不同温度等级高温处理后大理岩材料模型参数进行确定,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对高温处理后大理岩SHPB实验进行数值模拟,并将数值模拟结果与室内实验结果进行对比分析.结果表明,数值模拟结果与...