农业温室系统的多相流传递过程研究进展

分析了研究温室多相传递过程的特点,对温室内复杂的多相流动与传热问题进行了阐述,进而对目前关于温室传热、传质过程的CFD(计算流体力学)研究进行了综述,总结了CFD在温室多相流动与传热传质研究中的优势,并对CFD研究温室多相流系统的前景进行了展望。     

计算流体力学在温室研究领域的应用

引言CFD(计算流体动力学)作为一种模拟仿真工具现已成为一个功能强大的设计工具。它广泛地应用于研究各种传递过程包括流体流动,传热和传质等。CFD模拟的输出结果包括流体的速度和方向,压力,温度和浓度在空间和时间上的分布。CFD最先是在化学,汽车,航空宇宙和核工业等领域中建立起来的,在近几年来,CFD是用于园艺领域的研究,被用来模拟温室室内的气候环境。然后利用这些模型来研究温室室内环境对外部环境和温室环境控制的响应。     

果蔬传热传质研究进展

采后果蔬仍然具有生物特性,在贮藏或销售过程中会进行新陈代谢,这个过程伴随着热量交换和质量传递,研究该过程有利于掌握果蔬的品质变化规律,优化贮运设备.在阐述果蔬传热传质过程中水分迁移基本原理的基础上,综述了目前在果蔬传热传质研究上应用较广泛的方法,包括试验方法、数学模型方法和CFD方法,并分析比较了不同方法的特点.其中,试验研究具有准确、直观性强等特点,但往往需要投入较大的成本;数学模型方法为果蔬品质变化的预测提供了新途径;数学模型和CFD方法具有不受果蔬季节性限制等优点,但需对结果进行修正和验证.     

气液两相混输管道水热力模型研究进展

气液混输的本质是多相多组分非稳态流动、传热与传质耦合的复杂过程,在气液混输管道中,流体介质除了与管壁存在能量和动量的传递外,在两相相界面上亦存在动量、能量及质量的传递。通过总结气液两相流数学模型相关研究成果,分别从一维与高维、稳态与非稳态角度,分析了未充分考虑传热与传质影响的气液两相管流数学模型的研究现状和局限性,评述了考虑传热和相变耦合影响下的气液两相流数学模型研究进展。最后指出,耦合传热和相变理论的相界面追踪、气液相界面复杂作用机理对传热传质的影响、复杂气液两相流型下的湍流模拟、气液两相平衡与非平衡相变机理以及开发用于求解气液两相流高维数学模型的快速高效算法,是该领域今后研究的关键问题和主要发展方向。     

油包水乳状液中水合物形成模型研究进展北大核心

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气体水合物在以油相为主体的油-气-水多相体系中成核与生长的动力学模型,分析了主要模型的优点和局限性。基于油包水乳状液体系中气体水合物形成动力学的研究现状,提出多相体系中水合物形成研究应该从传质和本征反应的耦合机理入手,并结合不同尺度下的试验研究,考虑多相体系中的形成物理过程、传质与传热限制,建立适用性更广的水合物形成模型,从而为管道的流动安全提供理论支撑。     

油包水乳状液中水合物形成模型研究进展

一旦水合物引起管道堵塞,将给深海油气资源输送安全造成严重威胁,因此,定量预测不同工况下水合物的形成尤为重要,但是目前气体水合物形成的动力学机理尚不明确。系统阐述了国内外油包水体系中水合物形成动力学的研究进展,着重介绍了气体水合物在以油相为主体的油-气-水多相体系中成核与生长的动力学模型,分析了主要模型的优点和局限性。基于油包水乳状液体系中气体水合物形成动力学的研究现状,提出多相体系中水合物形成研究应该从传质和本征反应的耦合机理入手,并结合不同尺度下的试验研究,考虑多相体系中的形成物理过程、传质与传热限制,建立适用性更广的水合物形成模型,从而为管道的流动安全提供理论支撑。     

温室除湿降温的机理研究

简要阐述了研究的目的和意义,并对液体除湿降温原理、空气与除湿剂溶液表面间的传热传质机理进行了研究分析,为温室降温提供理论依据。     

管式气流干燥系统应用于淀粉干燥的数值模拟研究

淀粉干燥是淀粉生产过程中的一个关键工序,弄清干燥过程中湿物料的传热传质过程对生产效率的提高至关重要,现选用管式气流干燥器作为淀粉物料的干燥设备,对其中的U形等径干燥管进行研究,用Flu-ent软件对干燥管内的气固两相流动进行了数值模拟,通过对管内气固两相流中各流场的分析,阐述了干燥过程中湿物料的传热传质过程及机理,并探讨了各参数对管内气固两相间传热效果的影响。     

流动体系水合物分解研究进展

水合物分解机理的基础研究,是抑制水合物在油气管道流动体系形成冰堵,深入开展水合物矿开采,应用水合物作为媒介储存与运输气体、净化与分离气体,以及应用水合物浆液输送气体等技术研究的关键。结合国内外水合物分解的实验研究与理论研究,系统评述了流动体系水合物分解实验及相关模型的研究进展。通过水合物分解形态观测实验,可知水合物分解是依时吸热过程,受动力学、传质和传热等因素控制。总结了水合物颗粒大小、化学注剂、温度、压力以及气相组成等因素对水合物分解速率的影响。总体而言,水合物分解理论模型应用于流动体系的不多,将动力学、传质、传热等因素综合起来的模型有待成熟,基于此提出未来流动体系水合物分解研究的方向和建议。     

CFD在温室室内环境研究中的应用

介绍了计算流体力学(CFD)仿真技术的基本理论和应用方法,认为CFD仿真主要包括前处理、求解和后处理3个步骤,且目前大多研究者采用将CFD数值模拟结果与测试数据进行对比的方法,验证应用所建CFD模型进行数值模拟的可行性。重点分析了CFD在国内外温室(冬季温室、夏季温室和日光温室)热环境研究中及温室流场(温室自然通风流场、有防护网温室流场和温室机械通风流场)中的应用现状。在此基础上,提出了今后利用CFD研究温室室内环境的方向:开展多种类型温室的研究,确定合适的边界条件,并对模拟结果的准确性进行评价;对我国不同地区、不同气候条件下的温室热环境开展CFD数值分析,使研究更系统、更完善;引入不同作物CFD模型,研究作物对温室小气候环境的影响,以实现更贴近实际精度的数值模拟。