冷冻干燥过程中非定常传热传质研究

本文对制品在两端同时受热条件下的冷冻干燥过程的非定常传热传质进行了研究,建立了冻结层和多孔干燥层的传输过程的数学模型,讨论了干燥箱内的流动及传热,通过热量和质量传递之间的相互耦合求得升华界面温度的变化以及干燥速率。     

冷冻干燥过程的数学模型研究

通过对冷冻干燥过程微分质量和能量衡算，推导出描写冷冻干燥整个过程的传热与传质数学模型，该模型的计算值与实验值吻合良好。     

粒状物料干燥过程中的传热传质分析

建立了粒状物料干燥过程中传热传质数学模型，并采用数值方法进行了处理，该模型能较好地预测干燥过程中物料的含湿量及温度等的变化。模型计算结果与实验结果吻合良好。     

种子干燥过程中水分迁移的传热传质机理

运用工程热物理和种子生物学科交叉的研究方法,对白菜种子进行干燥动力学实验的同时做了种子的生理实验研究。研究结果表明,干燥条件略有不同就可在种子内部造成不同的水势梯度,同时一定频率与振辐的振动亦能使种子内部毛细孔中水分的流动阻力减小而有利于传质,但传质的优劣则取决于外界的传热条件,这为干燥动力学的研究确定优化的供热方案提供了理论基础与技术依据。     

多孔介质微波冷冻干燥的升华－冷凝理论

本文分析了非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥的物理过程，提出了一个更适合于实际情况的升令冷凝物理模型，导出了相应的传热传质微分方程组，模型中考虑了升华冷凝区内由于蒸汽迁移造成的合湿量重新分布及其对热质传递的影响；对传递参数分析表明，Ｌｕｉｋｏｖ理论不适用于描述微波冻干过程。     

“新型高效干燥过程的超常传热传质研究”取得显著成果

由中国科学院工程热物理所刘登瀛研究员主持,中国科学院工程热物理研究所、东南大学和天津大学共同承担的国家自然科学基金‘九五’重点项目“新型高效干燥过程的超常传热传质”根据计划任务书的要求,4年来进行了多方面的深入研究,全面完成了研究计划,在以下几方面取得了一批有重要科学意义和应用前景的基础性创新成果:     

冷冻干燥过程的计算模型及其应用

通过质量和能量衡算,建立了描述冷冻干燥过程的非稳态耦合热质传递动力学模型．计算模型可以从物理过程中区分升华干燥和解析干燥２ 个阶段,模型所需的输入参数较少,具有较大的灵活性．采用变时间步长和步进的算法求解数学模型,计算结果表明：干燥室压力的降低使升华干燥时间略有增加,却减少了解析干燥时间,有利于减少总干燥时间;尽管强化冻结层的传热可使升华干燥时间显著地减少,却增加了解析干燥时间,但总干燥时间并未由此明显减少．因而,增加冻结层的热通量对于总干燥时间的影响较小     

眼角膜在冻干过程中的传热传质模型

通过对角膜干燥过程的理论分析,建立了能真实描述角膜干燥过程传热传质的数学模型。采用ANSYS有限元计算软件对角膜的冻干过程进行模拟计算,得出如下结果：冻干室内温度约-10℃,压强维持在50Pa左右时,角膜双面冻干所需时间为170min。采用移动网格来追踪升华界面上各节点的参数值,提高了本模型的计算精度,计算结果直观可靠,物理意义明确。     

冷冻干燥过程数学模型的建立与分析

在对食品冷冻干燥过程及其数学模型文献深入研究的基础上,建立了纯辐射加热条件下传热、传质的偏微分数学模型,并对模型的求解及应用进行了讨论。     

粒状物粒干燥过程中的传热传质分析

建立了粒状物料干燥过程中传热传质数学模型，并采用数值方法进行了处理。该模型能较好地预测干燥过程中物料的含湿量及温度等的变化。模型计算结果与实验结果吻合良好。     

食品冷冻干燥过程机理的研究

通过对胡萝卜和土豆的冷冻干燥实验研究，探讨了加热方式、热源温度、系统真空度等过程参数对冷冻干燥过程的影响。在合理简化的基础上，导出了所需参数较少的数学模型，且模拟值与实验值吻合良好。     

瓶装物料冷冻干燥的模拟与实验

通过实验值与模型的模拟值比较发现，模型对升华干燥阶段模拟较好。通过模型分析，研究了物料内部的温度分布、升华界面与时间的关系、侧面输入热量对过程的影响、物料厚度与瓶径之比对干燥速率的影响     

返流法氦质谱检漏仪在冻干机检漏中的应用

本文主要介绍返流法氦质谱检漏仪在真空冷冻干燥机检漏工作中的应用．着重介绍其检漏原理、检漏方程式及测试结果，该法对大型真空设备检漏是有益的     

多孔介质中的对流传热传质

为庆贺西安交通大学工程热物理研究所建所１５周年撰写的研究综述，对清华大学在多孔介质对流传热传质方面所进行的工作，特别是最近两年多来所得到的一些探索性的新进展作出较系统的简要回顾，供我国工农业技术改进工作者作相应的参考。     

颗粒尺寸等对多孔结构对流传质影响的实验研究

采用萘升华技术研究了圆柱状颗粒随机堆放构成的床层中颗粒与气流之间的传质规律，考察了颗粒尺寸及床层高度对传质过程的影响。实验研究的范围是Ｒｅ＝７．４５×１０２～１．８３×１０４．本文提供了两个对流传质的实验准则方程，可供有关工程设计参考。     

速溶茶冷冻干燥过程数学模型的研究

本文探讨了速溶茶冷冻干燥过程的机理，从干燥层的冻结层的微元能量衡算着手，提出了水汽仅从速溶茶上表面逸出时的冷冻干燥数学模型。通过模型的计算了解到速溶茶在冷冻干燥过程中任一时刻和任一截面上的温度，为制定速溶茶冷冻干燥生产工艺提供技术参数，模型计算结果与实验超速铁合良好。     

瓶装物料冷冻干燥的机理及二维模型

基于冷冻干燥机理分析，提出了瓶装物料冷冻干燥的二维数学模型。通过变换将移动界面条件固定(CMI法)后，采用二循环对称分裂法及Godunov差分法的组合对模型进行了求解。此解可以获得物料内部的温度分布及冷冻干燥速率。     

空调车室传热数学模型及冷负荷计算

本文引用控制理论中扰量与响应的离散化处理方法,通过对车体传热机理分析,建立了车体非稳态传热方程,导出了车体传递函数系数计算公式,进行传热量的动态计算.通过算例,分析了车体传递函数系数及车体传热量.这些结果又为改进车体设计、提高车体热工性能指明了途径.     

带扰流孔的矩形翅片表面换热机理的实验研究

采用质热比拟技术，对带扰流孔的矩形翅片椭圆管翅片表面的局部和平均传质系数进行实验研究，通过对翅片表面局部传质系数的测定，揭示了翅片表面气流的流动和对流换热机理，以及扰流孔对单排管翅片表面换热的影响，结果表明，在一定参数下，增加扰流孔数可使换热强化，但中间位置的扰流孔对换热起的作用不大。     

关于喷水室中热湿交换效率的研究

本文探讨了喷水室中的热湿交换机理,导出了反映不同换热效率之间的关系式,从中可知,η_1,η_2和X值是相互有关联的。利用本文导出的公式,可将不同作者通过实验所整理成的某一热湿交换效率值,变挟成其它换热效半值,以供从事空调设计和运行的人员使用。