荔枝红外干燥均匀性与果壳孔隙分形色变研究

通过含水率试验拟合,比较了荔枝红外干燥过程各果含水率变化的均匀性,应用Image-Pro、SPSS软件,分析对比了干燥不同时刻荔枝果壳孔隙率均值差异及分形维数变化,由相对色差测定,研究了果壳表面色变过程。结果表明:荔枝红外干燥,各果含水率变化过程不均。初始质量较小果,含水率变化速率较大;随干燥时间增加,各果含水率变化速率减小,后期差距加大;干燥不同时刻果壳孔隙率随含水率降低显著性变化,其均值由0.519降至0.381、0.276、0.184,但分形维数由1.486升至1.674、1.708、1.800。荔枝红外干燥各果壳表面,初始DL、Db值变化大,后期变化小。     

荔枝常压与减压干燥过程的试验研究

在干燥介质相对湿度其本不变和不同的温度条件下，考察了荔枝整果和果皮、果肉、果核各部分在常压和减压下的干燥特性及干燥过程中果内温度的变化特性。查明了果膜对果肉及果核中水分向果壳迁移的抑制力很强；减压干燥虽有利于果皮中的水分扩散，但并不能有效地促使荔枝果肉及果核中水分向外迁移；在整个干燥过程中，整果内的温度上升速度比较缓慢。     

四向通风混流干燥段内稻谷流动特性研究——基于EDEM

针对四向通风混流干燥段内稻谷的流动特性，运用三维激光扫描方式提取稻谷几何尺寸，基于离散元法，应用EDEM软件对干燥段内稻谷的流动特性进行了数值模拟，并通过试验台的试验证明了仿真结果的准确性。仿真模拟及试验表明：仿真结果与稻谷实际流动情况基本一致，稻谷在四向通风混流干燥段内呈现空间S型轨迹差速流动，相邻角状管之间中心区域的稻谷流速最高，其值为0.036m/s。研究结果可为后期稻谷热风干燥段的结构优化设计提供重要参考。     

基于CFD织构表面柱塞适用工况的数值模拟

采用数值计算的方法对抽油泵泵筒与织构表面柱塞间流场进行研究,分析不同间隙值和进出口压差对抽油泵漏失比、承载力比以及摩擦系数比的影响.结果表明:柱塞表面织构对环隙内部压力场、速度场有影响;在相同工况下,随着间隙值的增大,环隙内流量增大,油液平均速度增大,造成织构对速度场和压力场分布影响变大,致使其漏失比和摩擦系数比减小、承载力比增大;在相同工况下,随着进出口压差值的增大,间隙内部压力梯度增大,油液平均速度增大,由于织构对流场的影响,使得抽油泵漏失比和摩擦系数比减小、承载力比增大.因此,实际油田中合理应用表面织构化的柱塞,选取较大泵隙、较大进出口压差工况可充分发挥织构对油液的作用,可有效减小抽油泵的漏失量、减少柱塞的磨损,实现提升泵效、延长柱塞的使用寿命的目标.     

出风道参数对冷藏集装箱温度场的影响

结合货物多孔介质理论,建立了装有荔枝货物的保鲜集装箱三维数值模型。考虑荔枝货物及箱体物理特性,通过改变出风道风速、开孔面积和位置对制冷过程中集装箱内空气和货物温度的变化进行了数值分析,获得了箱内温度场分布特性。研究结果表明,提高出风道风速、增大开孔面积,可以促进箱内空气降温速度,并提高货物表面的温度分布均匀性;货物降温速度随出风道风速增大而增大,而与开孔面积关系不明显;出风道开孔位置对箱内空气降温速度影响不大,集中开孔形式下的货物温度降幅较其他开孔形式小。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合较好,空气温度变化平均误差为5.05%、均方根误差为5.95%;温度分布平均误差为14.04%、均方根误差为16.48%,证明了模型的准确性。     

仓内谷物通风干燥孔道网络数值模拟与验证

利用前已建立的仓内谷物通风干燥孔道网络模型,对玉米热风干燥实验过程进行了数值模拟,并将模拟结果与实验数据进行了比较.结果表明:该模型可有效模拟谷物的干燥过程;干燥时玉米颗粒平均温度与玉米堆孔隙气相平均温度之间存在明显的差别,后者始终比前者温度要高,故以往将谷物与孔隙气相温度不加区分,视为同一值的做法是不妥的;配位数对干燥的影响十分显著,其值越大,物料干燥越快;当物料含杂、配位数值较小时,干燥仓内会出现"湿团"现象.     

现浇植被混凝土细观孔隙结构分析及渗流模拟

以目标孔隙率24%,水胶比0.32,粗骨料粒径16～26 mm的现浇植被混凝土为研究对象,通过计算机断层(CT)扫描技术获取试件的序列图像,采用Image J软件从细观角度分析二维平面孔隙特征;采用Avizo软件重建孔隙三维细观模型,分析孔隙空间结构并进行单相渗流模拟。结果表明:孔隙直径、孔隙面积均呈单峰分布,孔隙大小比较均匀;孔隙形状接近一个正圆;平面孔隙率平均值与实测孔隙率相差不大;计盒维数法测得的分形维数表明孔隙具有较好的分形特征;三维孔隙空间分布范围与二维定量分析具有一致性;孔喉尺寸呈正态分布,表明孔隙间连通性良好;压力梯度分布及流线分布有利于分析植被混凝土的渗流机理,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了重建的三维模型的可靠性。     

涡旋流体机械平衡重功率损耗的数值分析

为了分析涡旋流体机械平衡重随曲轴旋转过程中与周围气体相互作用时所损耗的功率以及平衡重结构对功耗的影响,基于流体力学理论,采用计算机数值模拟方法,应用计算流体动力学软件Fluent建立了平衡腔内流体的滑移网格计算模型.通过改变平衡重所在旋转流体区域的转速得到了平衡重在不同工况条件下受到的各种阻力矩及功率损耗,分析3种结构平衡重径向侧面的压力分布情况,并对比研究平衡重结构变化对功耗的影响.计算结果表明:平衡重随曲轴旋转时径向侧面所受的压差阻力矩远大于其表面的摩擦阻力矩,压差阻力矩是产生功率损耗的主要原因,且各种阻力矩值随着转速的增大而增大;对平衡重径向侧面进行倒角或倒圆角后改善了平衡重表面及腔体内气体流动状况,平衡重所受的压差阻力矩明显减小,倒圆角后平衡重的功率损耗比未倒角时降低了20%以上.     

盒装荔枝果实降温特性数值分析与验证

为掌握冷库带包装荔枝预冷果实温度变化的一般规律,建立了基于气调保鲜试验平台的荔枝果实预冷二维数值模型。结合荔枝果实及包装物理特性,对预冷过程中荔枝果实温度变化进行了数值分析,获得了厢体和包装内流场分布情况。研究结果表明,提高通风风速可以减少预冷时间,但会增大包装内荔枝果实间的温度差异性;当风速达到6 m/s以上,预冷时间减少放缓,果实温度变异系数趋于稳定,约为0.25;降低隔板空气出口温度可以有效促进荔枝果实降温,但会增加包装内荔枝果实间的温度差异性。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合良好,平均误差率为1.91%,均方根误差为2.34%。     

荔枝去核机刀轴的优化设计与仿真

刀轴是荔枝去核机的核心部件.刀轴的往复运动对机构造成冲击,滑槽的单边受力使刀轴过度偏磨.针对这一问题对刀轴进行了运动学和动力学分析,建立了刀轴优化设计的数学模型,并利用MATLAB软件进行优化设计,确定出刀轴的最小质量为0.6421kg(比原质量减轻10.07％)、最佳滑槽升角为38.38..用Pro/ENGINEER软件建立了结构参数优化后的刀轴模型,并进行了静态载荷仿真.试验表明,滑槽的支反力随刀轴转速和滑槽升角的增大而增大,与理论结果吻合.优化后的结构参数和仿真结果对荔枝去核机的改进设计提供了依据.