水气二相流与诸多领域的实际工程问题密切相关.对二相流运动进行高精度的数值模拟是计算流体力学研究的难点和热点.针对开敞水域的自由表面流运动问题,将水和空气均视为不可压缩流体,采用五阶加权基本无震荡(weighted essentially non-o...水气二相流与诸多领域的实际工程问题密切相关.对二相流运动进行高精度的数值模拟是计算流体力学研究的难点和热点.针对开敞水域的自由表面流运动问题,将水和空气均视为不可压缩流体,采用五阶加权基本无震荡(weighted essentially non-oscillatory,WENO)格式求解描述流体运动的纳维斯托克斯(Navier–Stokes,NS)方程,利用以加权线性界面算法改进的多维双曲正切函数界面捕捉法(tangent of hyperbola for interface capturing with weighed line interface calculation,THINC/WLIC)追踪水气界面,建立WENO–THINC/WLIC水气二相流运动数值模型.模型采用分步计算法离散求解控制方程,通过压力投影法求解压强场,并利用三阶总变差递减(total variation diminishing,TVD)龙格库塔(Runge–Kutta,RK)法对时间项进行离散求解.通过对环境速度场下Zalesak’s disk和shearing vortex界面运动问题,线性液舱晃荡问题以及溃坝问题的模拟结果与理论分析或试验结果的比较,对所建立的水气二相流数值模型的适用性及模拟精度进行了验证.结果表明,本模型的模拟结果与物理模型或理论分析结果吻合良好,能较为准确地再现不可压缩水气二相流运动现象.鉴于WENO格式和THINC法本身在算法及应用等方面仍在不断改进,本研究提出的WENO–THINC耦合模型为后续更高精度的二相流计算模型开发提供了一种研究思路.展开更多
为提高菠萝切片干燥效率,以热风温度、风速和切片厚度为影响因素,通过单因素试验和正交试验分析,探讨菠萝切片热风干燥最优工艺参数组合、干燥动力学模型、有效水分扩散系数和活化能。结果表明,菠萝切片的干燥速率与热风温度和风速呈正...为提高菠萝切片干燥效率,以热风温度、风速和切片厚度为影响因素,通过单因素试验和正交试验分析,探讨菠萝切片热风干燥最优工艺参数组合、干燥动力学模型、有效水分扩散系数和活化能。结果表明,菠萝切片的干燥速率与热风温度和风速呈正相关,与切片厚度呈负相关。影响菠萝切片干燥效率的主次因素依次为切片厚度>热风温度>风速,其中切片厚度对菠萝热风干燥效率的影响最显著,热风温度的影响次之,而风速影响不显著,各因素的贡献率分别为79.71%,14.39%,5.48%。菠萝热风干燥最优工艺组合是70℃,1.5 m/s,9 mm。在试验干燥条件下,获得菠萝有效水分扩散系数为1.217×10^(-9)~2.930×10^(-9)m^(2)/s,活化能值为20.89 k J/mol,Logarithmic是表征菠萝切片热风干燥特性最优的干燥动力学模型。研究结果为指导菠萝干燥装备和工艺设计提供参考依据。展开更多
文摘水气二相流与诸多领域的实际工程问题密切相关.对二相流运动进行高精度的数值模拟是计算流体力学研究的难点和热点.针对开敞水域的自由表面流运动问题,将水和空气均视为不可压缩流体,采用五阶加权基本无震荡(weighted essentially non-oscillatory,WENO)格式求解描述流体运动的纳维斯托克斯(Navier–Stokes,NS)方程,利用以加权线性界面算法改进的多维双曲正切函数界面捕捉法(tangent of hyperbola for interface capturing with weighed line interface calculation,THINC/WLIC)追踪水气界面,建立WENO–THINC/WLIC水气二相流运动数值模型.模型采用分步计算法离散求解控制方程,通过压力投影法求解压强场,并利用三阶总变差递减(total variation diminishing,TVD)龙格库塔(Runge–Kutta,RK)法对时间项进行离散求解.通过对环境速度场下Zalesak’s disk和shearing vortex界面运动问题,线性液舱晃荡问题以及溃坝问题的模拟结果与理论分析或试验结果的比较,对所建立的水气二相流数值模型的适用性及模拟精度进行了验证.结果表明,本模型的模拟结果与物理模型或理论分析结果吻合良好,能较为准确地再现不可压缩水气二相流运动现象.鉴于WENO格式和THINC法本身在算法及应用等方面仍在不断改进,本研究提出的WENO–THINC耦合模型为后续更高精度的二相流计算模型开发提供了一种研究思路.
文摘为提高菠萝切片干燥效率,以热风温度、风速和切片厚度为影响因素,通过单因素试验和正交试验分析,探讨菠萝切片热风干燥最优工艺参数组合、干燥动力学模型、有效水分扩散系数和活化能。结果表明,菠萝切片的干燥速率与热风温度和风速呈正相关,与切片厚度呈负相关。影响菠萝切片干燥效率的主次因素依次为切片厚度>热风温度>风速,其中切片厚度对菠萝热风干燥效率的影响最显著,热风温度的影响次之,而风速影响不显著,各因素的贡献率分别为79.71%,14.39%,5.48%。菠萝热风干燥最优工艺组合是70℃,1.5 m/s,9 mm。在试验干燥条件下,获得菠萝有效水分扩散系数为1.217×10^(-9)~2.930×10^(-9)m^(2)/s,活化能值为20.89 k J/mol,Logarithmic是表征菠萝切片热风干燥特性最优的干燥动力学模型。研究结果为指导菠萝干燥装备和工艺设计提供参考依据。
