基于BP神经网络的番茄干重预测研究

以番茄干重作为正交试验指标,研究温室内番茄生长的环境参数(温度、相对湿度、光照强度)对番茄干重的影响,建立BP神经网络模型,运用MATLAB对试验数据进行训练和模拟,为检验预测的可靠性,采用10-折交叉验证,准确率为95.32%。结果表明,利用BP神经网络得出预测值与实测值接近,具有较好的预测性,可用于干重的预测,能够为温室环境调控提供科学依据。     

新型变速单螺杆挤出机中熔体流动特性的数值模拟

针对目前传统单螺杆挤出机因输送能力差、不节能等问题而导致的挤出效率不好,设计了一种新型变速单螺杆挤出机,用以提高单螺杆挤出机的挤出效率。文章基于有限元体积法、利用Pro/E三维绘图软件建模、并以ANSYS/CFX流体模块为平台,对新型变速单螺杆挤出机进行数值模拟,参照传统单螺杆挤出机,通过分析了压力场、速度场以及挤出性能指标与其进行对比。分析结果显示,螺杆转速的提高能有效扩大流道压力差,增强建压性能,减少物料的停留时间,从而增加输送率;其普通段与增速段分界处因增速所产生的速度差,以及反转引起的对流效果,使物料的流动由层流变为紊流,大大增强了对物料的分散混合。研究结果表明,新型变速单螺杆挤出机在保证挤出品质的基础上提高了输送能力,并减少了能耗,从而有效改善了挤出效率。     

基于经济最优目标的温室黄瓜试验研究

黄瓜是设施蔬菜栽培的主要作物之一。为此,以黄瓜温室产出与投入比的最大值作为温室环境控制的目标进行决策,为温室作物生长提供经济适宜的环境参数和生长条件。同时,重点研究了温室内黄瓜生长的环境参数（温度、相对湿度、光照强度）对成本的影响规律和温室环境系统最佳参数。试验结果表明,影响试验指标的主要因素是温度,试验因素主次排列为温度、相对湿度、光照强度。其较优组合是温度为31℃、相对湿度为85％、光照强度为16klx。     

单螺杆挤压机相关参数的优化

本试验采用SDP-45小型单螺杆挤压膨化机,通过三因子五水平二次通用旋转组合设计,研究了豆粕挤压膨化系统诸参数(物料含水率、螺杆转速、机筒温度)对产品容重的影响规律,并优化了挤压膨化系统的最佳参数.结果表明,影响产品容重的豆粕挤压膨化系统诸因素主次排序为:机筒温度>物料含水率>螺杆转速.其较优组合为螺杆转速为240 r/min、机筒温度为130℃、物料含水率为28%.     

基于CFX的内嵌双螺杆挤出机流场特性分析

在传统双螺杆挤出机的基础上,设计了一种具有内外流道的双螺杆挤出机。文章基于有限元法,利用Pro/E三维绘图软件建模、ANSYS/CFX流体模块,对新型双螺杆挤出机进行数值模拟,通过分析宏观压力、宏观速度以及挤出量来与传统双螺杆挤出机进行对比。分析结果显示,新型双螺杆挤出机内流道流速小于新型双螺杆挤出机外流道流速小于传统双螺杆挤出机外流道流速,从而延长了物料的停留时间,提高了混合性能;由于内流道的出现,使挤出效率提高了约55.5%。研究结果表明,新型双螺杆挤出机在保证豆粕挤出质量的同时,其豆粕挤出产量是传统双螺杆挤出机的1.4～1.7倍。本研究结果为双螺杆挤出机的设计提供了新思路。     

基于CFX的新型豆粕单螺杆挤出机数值模拟分析

单螺杆挤出机是加工以豆粕为原料的膨化食品行业中使用的关键设备。普通单螺杆挤出机存在混合不充分、比能耗低的缺点,为了提高其性能,运用ANSYS/CFX软件对具有三角屏障混炼元件以及反向螺纹元件的新型单螺杆挤出机的流道进行流场分析。研究分析豆粕在其流道中的运动情况,包括速度矢量图、速度流线图、宏观压力图,并和具有普通单螺杆元件挤出机进行对比分析,结果表明:新型组合式单螺杆挤出机的建压能力较好,可切断重排豆粕的速度流线,有利于豆粕更好地混合。研究结果可为单螺杆挤出机设计提供参考。     

响应面法优化苹果真空冷冻干燥的工艺参数

为提高苹果真空冷冻干燥的单位时间内的生产率,针对其真空干燥工艺中3个主要干燥因素(干燥真空度、物料厚度和干燥温度),利用响应面分析法,对工艺参数进行优化.试验数据采用Design-Expert软件进行多元回归分析,建立了干燥因素与单位时间内生产率之间的函数模型.通过响应面分析,确定苹果的较佳真空干燥工艺条件为:干燥室真空度71.12Pa、物料厚度11.45mm、加热板温度35.35℃,在此优化干燥条件下苹果的单位时间内的生产率为107.2 g/(h·m2).     

开槽捏合块混炼元件在豆粕挤压加工中的应用及其流场研究

为了提高豆粕加工双螺杆挤出机的混合性能,采用ANSYS-CFX对带有开槽捏合块混炼元件的双螺杆挤出机流道进行三维流场分析,比较豆粨在开槽捏合块及普通捏合块挤出过程中的运动规律。包含速度场、压力场、加权平均剪切速率,以及挤出机流场的对比分析。结果表明:开槽捏合块元件相比于常规捏合块能够显著增强对豆粨的剪切速率,使剪切速率提高1.4倍,能够使轴向建压能力增强,在凹槽处形成背压区,增加豆粨在开槽处的运动时间,提高双螺杆挤出机的分散混合性能。     

豆粕挤压膨化过程中化学成分变化分析

本试验采用SDP-45小型单螺杆膨化机，对用豆粕提取组织蛋白进行了试验研究，通过对试验结果的分析，论述了大豆蛋白在挤压过程中的化学成分的变化。     

SDP-45小型单螺杆膨化机改进研究

为进一步开发膨化食品新产品,优化膨化食品原料和配方,对实验室原有的SDP-45小型单螺杆膨化机进行改进,旨在提高实验设备的利用率,并减少实验过程中原料过多的浪费。为此,介绍了SDP-45小型单螺杆膨化机在生产大豆组织蛋白时所遇到的问题,对该机不足之处进行改进,使之达到试验要求。