荔枝树枝能量传递特性与去梗式振动采摘作业参数

为评价荔枝去梗式振动采摘效果,开展了树枝能量传递特性研究,利用一种动-定梳排组合式采摘机构进行了荔枝采摘试验与品质对比分析。研究结果表明,激振点在靠近外侧树冠位置的分支时,传递到末端枝条的振动能量衰减少,动-定梳排组合采摘方式通过激励相对固定的挂果枝条可有效利用振动能量。综合加权评分法确定的采摘机构的最佳作业参数条件:梳排振动频率为26.67 Hz,定梳排间距为20 mm,动梳排摆动角度为40?,试验测定的生产率为4.1 kg/min,破损率为5.05%。振动采摘和人工采摘2种采摘方式的荔枝色差值、可溶性固形物含量和可滴定酸含量在8 d的贮藏期内无显著性差异,即振动采摘未对荔枝果实品质产生不良影响。该研究可为荔枝采收机械的设计与优化提供参考。     

不同贮藏温度下荔枝呼吸速率模型的对比与验证

为了准确预测荔枝的呼吸速率,该文以"桂味"荔枝果实作为试验材料,采用密闭空间系统法对不同温度(5、10、15、20、25℃)下贮藏期间荔枝呼吸速率及贮藏空间O_2和CO_2浓度进行检测,分别以非线性模型、基于酶动力学原理的Michaelis-Menten模型、多元回归模型对荔枝呼吸速率进行预测。结果表明:3个模型标准差小于0.05,非线性模型P1预测值的相对误差为-10%~28%,Michaelis-Menten模型P2预测值的相对误差为-14%~14%,多元回归模型P3预测值的相对误差为-10%~10%;多元回归模型P3误差最小并且走势与实际值更吻合;荔枝贮藏过程中气体浓度变化与时间存在非线性关系,温度与呼吸速率之间存在明显的Arrhenius关系,荔枝呼吸特性满足Michaelis-Menten模型;多元回归预测模型P3可以准确的预测荔枝的呼吸速率,该模型分析了影响呼吸速率的多个因素之间的耦合关系,为动态气调参数设置提供理论依据。     

保鲜运输车温度场分布特性试验研究

为解决果蔬保鲜运输车厢体内温差过大的问题,搭建了基于压差原理的保鲜运输温度场试验平台。通过改变回风道风速、回风道长度、开孔隔板开孔率、堆栈方式、气流导轨等影响气流形式的因素,研究了这些因素对保鲜运输车厢温度场分布的影响。结果表明:回风道风速越大,回风道越长,保鲜厢内的温度场均匀性越好;堆栈方式为中间两侧留空时,厢体内温度场均匀性优于仅中间留空、两侧留空和满载等3种堆栈方式;开孔隔板开孔率对保鲜室中横截面温度场均匀性的影响较大;有气流导轨时的温度场均匀性优于无气流导轨时。当回风道长度为1.5m,回风道风速为8m/s,开孔率为16.11%,堆栈方式为中间两侧留空,有气流导轨时,保鲜运输车厢内的温度场均匀性较优,此时保鲜室内中纵截面温度分布的标准差为1.15℃,中横截面温度分布的标准差为2.04℃。研究结果为果蔬保鲜运输车的厢体结构优化提供参考。     

保鲜运输车果蔬堆码方式对温度场影响的数值模拟

温度场是保障果蔬运输品质的重要因素之一。为了解温度场的分布规律,该文以基于差压原理的运输厢体为研究对象,采用香蕉为试验物料,建立厢体的1/4等比例三维紊流数值计算模型,结合有孔模型,采用SIMPLE算法和壁面函数法,对厢体中间两侧留空、两侧留空和满载等3种果蔬堆码方式的模型进行温度场的数值计算,得出了厢体内纵截面和横截面的温度以及货物表面的温度分布图。经对比分析发现,合理的货物堆码方式可以改善厢体内温度场的分布;中间两侧留空方式较两侧留空方式和满载方式相比较,冷空气与货物的热交换好,厢体温度场较均匀。经过试验验证,模拟值与测试值平均温度偏差均不超过1.5℃,试验结果与模拟结果吻合较好。该研究揭示了果蔬保鲜车厢体内部温度场分布的一般规律,对保鲜运输车的货物堆码方式以及结构优化设计等研究有一定的参考价值。     

液氮充注气调保鲜运输试验平台的设计

针对液氮充注气调时瞬间冷能释放大及气调保鲜环境均匀性要求高等特点,结合液氮充注气调装置、加湿装置、温控机组、换气装置等的结构特点,采用有机玻璃设计加工了基于压差的厢体结构。该平台可调节回风道长度、开孔隔板开孔率、汽化盘管长度、通风风速、箱体气密性等参数;开设厢体后门方便货物堆栈,开设厢体前门便于调节设备工作参数;厢门开启处采用中性硅酮密封胶密封,气密性良好。该试验平台可调节保鲜厢体内温度、湿度和气体成分等参数,为液氮充注气调保鲜运输装备的开发奠定了基础。     

荔枝物流中保鲜技术的应用现状与分析

荔枝极易腐烂变质,因此保鲜在荔枝产业中举足轻重。分析了荔枝物流中的冰水预冷、冷库预冷、强制通风预冷和真空预冷4种预冷方式,泡沫箱加冰运输、冷藏运输和气调保鲜运输3种运输中的保鲜方式,并对常温销售和冷藏销售两种荔枝销售方式进行了总结,为促进国内荔枝保鲜的全面发展提供参考。     

果蔬差压预冷集装箱的设计与试验

为解决果蔬产地预冷设备移动性差等问题,研制了果蔬差压预冷集装箱,并对3.18 t马铃薯进行预冷试验。结果表明:该集装箱能够实现24 h内将3.18 t马铃薯的平均温度自24.3℃降至2.5℃,且预冷过程中马铃薯的最低温度为0.5℃,高于马铃薯的冷害温度;不同摆放高度对马铃薯温度有影响,上层马铃薯温度依次高于中层和下层。     

叶菜保鲜环境参数的研究现状与分析

为掌握叶菜保鲜过程中环境参数对叶菜贮藏品质的影响,对国内外叶菜保鲜参数的研究进行了综述,分析了温度、相对湿度、气体成分等保鲜参数对叶菜贮藏的影响以及保鲜参数间的优先级关系。对多数叶菜品种而言,适宜的保鲜参数分别为温度0~5℃、O2浓度1%~5%、CO2浓度1%~5%、相对湿度95%~100%。保鲜参数中优先级最高的是温度。     

管道式加湿装置湿度场分布的数值模拟及试验验证

为掌握管道式加湿装置加湿流场的分布规律,该文针对压差原理的保鲜运输厢体,以脐橙为试验物料,建立厢体的1/4等比例三维紊流数值计算模型,结合有孔模型和组分传输模型,采用SIMPLE算法和壁面函数算法,运用Fluent软件对管道式加湿过程厢体内湿度场进行数值模拟,得出了厢体内纵截面和横截面以及货物表面的湿度分布云图。采用管道式加湿可以在246 s内将厢体内的相对湿度从75%升高到90%,厢体内湿度场分布均匀,相对湿度差小于2%,货物表面的相对湿度差不超过3%。经试验验证,试验结果与模拟结果相吻合,试验值与模拟值相对湿度最大偏差值不超过1.2%。通过所建立的模型研究不同回风道风速、管道直径、开孔数对货物表面湿度分布的影响。研究结果表明:加湿速率随回风道风速和管道直径的增大而增大,开孔数对加湿速率的影响不大(P0.05);货物表面湿度最大差值随回风道风速的增大而减小,随管道直径的增大先增大后减小,随管道开孔数的增加先减小后增大。该研究结果对于保鲜运输加湿装置的优化设计具有一定的参考价值。     

增施CO_2气肥对温室流场影响的数值模拟及验证

CO2气体是温室作物光合作用的重要原料之一。为掌握温室CO2气肥增施性能,以温室CO2气肥增施为研究对象,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术建立二维紊流数值计算模型。基于FLUENT软件,结合SIMPLE算法,采用有孔介质模型、k-ε模型、离心坐标(discrete ordinates,DO)模型,添加组分传输模型,对气肥喷射高度、气肥增施流量等因素对CO2增施性能进行数值模拟,得到温室内CO2浓度变化和分布规律。研究结果表明:气肥增施过程对作物区的温度场影响较小,温室的作物区域最大温度与最小温度差值不超过0.5℃,作物区域的气流流场以及温度场分布较为均匀;由于CO2的沉积效应,温室下部区域的CO2浓度相对较高;气肥喷射高度越高,CO2扩散的范围越大,沉积在作物区的CO2相对越少,CO2的浓度也相对较低;气肥增施流量越大,作物区域的CO2浓度上升越快。试验结果表明,CO2浓度模拟值与试验值差异不大于5%,模拟结果与试验结果较吻合,证明了模型的正确性。该研究对掌握温室CO2气肥增施性能的流场变化规律,开展温室气肥增施装备的优化设计具有一定的参考价值。