一、食品冻结时间简化计算方法的研究进展（论文文献综述）
侯艺涵[1]（2021）在《蓝莓流态化速冻过程中流动及传热特性的研究》文中指出随着食品冷冻冷藏产业的迅速发展,人们对速冻食品品质有了更高的要求。流态化速冻技术具有传热效率高、冻结速度快、食品干耗少、冻品品质高等优点,逐渐发展成为实现单体快速冻结的重要工业速冻方法之一。本课题选用北方特色浆果——蓝莓作为研究对象,对蓝莓在流态化速冻过程中的流动及传热特性进行研究。首先通过理论分析蓝莓在流态化速冻过程中受力及传热情况,通过数值计算得到蓝莓冻结过程中对流换热系数的解析解,实验部分测得耗氮量并利用传热公式求得对流换热系数与其形成对比验证。其次利用数值模拟结合实验验证的方法研究了蓝莓在液氮式流态化速冻机中在不同冻结温度、不同入口风速和不同食品层高三个条件下对蓝莓流动及冻结过程的影响。以蓝莓冻结时间为判断指标,运用极差分析法确定了最优的实验条件:冻结温度为-50℃,入口风速为5m/s,食品层高为2层。并得到影响蓝莓冻结时间的主次顺序。实验结果与模拟仿真结果相符。再次设置风速4m/s和6m/s时分析对蓝莓表面压力影响,结果为:较高风速下,蓝莓表面压力梯度较小,而较低风速下,蓝莓表面压力梯度较大。为保证正常流态化,在实际操作中应降低入口风速。最后在冻结温度为-40℃,不同的蓝莓层高条件下,采用不同开孔率的布风板,分析其对风速—压差的影响,结果为:随着开孔率的增加,曲线压力波动的幅度逐渐减小,流化床工作状态会越来越好。通过计算标准差并对数据进行分析,在开孔率为50.2%时,效果最好。
周会芳[2]（2021）在《冻结过程除霜的制冷系统性能研究》文中指出由于应用于冻结库传统的冷风机翅片间距为8～12mm,使冷风机体积很大,占地面积增大,进而使冻结库体积增大,增加维护结构传热量,导致所需冷负荷增大,使制冷设备的整体体积增大,增加了冻结库的初投资;传统的除霜方式使库温浮动较大,延长总冻结时间,增大系统耗电量。针对以上问题,为提高系统经济性,本课题采用翅片间距为6mm的双联冷风机,采用液体冷媒除霜方法进行除霜展开研究。模拟研究。本课题以水为冻结物,容积为25L的长方体水桶作容器,将6个相同厚度的冻结物放置在冻结库展开研究。首先使用MATLAB模拟软件建立热负荷模型和总冻结时间模型,探究采用翅片间距为6mm的双联冷风机进行冻结实验的可行性。热负荷模拟工况为:制冷工况下,冻结库温度为—22℃,蒸发温度为-25℃,环境温度为28.5℃,冻结物厚度为156mm,冻结物从表面温度达到0℃到热中心温度达到-15℃,冷风机翅片间距为4mm、6mm、8mm、10mm;总冻结时间模拟工况为:冷风机翅片间距为 6mm,库温分别为-20℃、-22℃、-25℃、-30℃、-35℃,风速分别为 3m/s、3.5m/s、4m/s、4.5m/s、5m/s、5.5m/s、6m/s,冻结物体积分别为 10L、12L、14L、16L、18L、20L,对应的冻结物厚度为 78mm、94mm、109mm、125mm、141mm、156mm。实验研究。（1）制冷工况实验研究。课题将6个完全相同的冻结物放置于冻结库,库温初始温度为环境温度,冷风机风速为4.5m/s,翅片管间距为6mm,冻结物厚度为94mm、156mm,测量冻结物热中心温度随时间的变化,并与库温恒定为-20℃时的工况作比较。（2）除霜工况实验研究。在制冷工况的基础上,在冻结过程第二阶段除霜两次,比较除霜工况下与制冷工况下的冻结情况差异。（3）系统参数研究。测量两个冷风机在除霜工况下进出口温度、压缩机吸气口温度变化,除霜期间库温波动、压缩机功率在制冷与除霜工况下的大小比较。对模拟结果及实验结果分析如下:（1）热负荷模拟计算发现:系统制冷量随翅片间距的增大而增大,整个冻结过程冻结库所需冷负荷总能量为21.75×104kJ,翅片间距为6mm时,系统的制冷量总能量为21.81×104kJ,整个冻结过程系统的制冷量总能量大于冻结库所需冷负荷总能量,满足冻结要求,实验采用翅片间距为6mm的冷风机。（2）总冻结时间模拟计算发现:库温恒定时,总冻结时间随冷风机风速的增大而减小,δ<94mm时相比于δ>94mm时总冻结时间随冻结物厚度的变化率更大;冻结物厚度固定时,总冻结时间随库温的升高而增大,库温越低,两条曲线的纵向差值越大,总冻结时间的变化取决于库温与换热系数的综合影响;当库温与冻结物厚度恒定时,总冻结时间随冷风机风速的增大而减小,v<4.5m/s时,总冻结时间随冷风机风速的变化率比v>4.5m/s大。因此可以寻求合适的冻结物厚度、库温以及风机风速相匹配,以满足所需要的冻结质量及要求。（3）制冷工况实验发现:库温初始温度为环境温度时,水中心温度由20℃降至0℃,并长时间维持0℃不变,随后水中心温度下降并逐渐接近库温,整个降温过程第一阶段用时最短,第二阶段降温时间最长。当冻结物厚度由94mm增至156mm时,总冻结时间明显延长,第二阶段多用时8h,第三阶段的时间反而缩短。冻结终温为-15℃时,随着冻结物厚度的增大冻结速率增大。（4）制冷工况实验发现:库温恒定为-20℃维持不变,相比于库温初始温度为环境温度下降用时多出0.02h,库温恒定时整体的冻结速率较小,但与库温初始温度为环境温度时相差不大。（5）除霜工况实验发现:冻结物厚度为94mm,与制冷工况相比,第一阶段、第二阶段用时相同,第三阶段相比不除霜时时间缩短0.9h,对于每次除霜库温升高均不超过6℃;冻结物厚度为156mm时第三阶段相比不除霜时时间缩短1.35h。与冻结物厚度为94mm相比,两次除霜后总冻结时间缩短的更明显,对于每次除霜库温升高均不超过5℃。（6）除霜工况实验发现:先对冷风机A除霜,再对冷风机B除霜,冷风机A的除霜速率高于冷风机B的除霜速率。以第一次除霜为例,冻结物厚度为94mm、156mm时,一个除霜周期分别为75min、61min。（7）除霜工况下,除霜后压缩机的回气温度高于两台冷风机的排气温度,说明除霜后从蒸发器到压缩机入口存在过热度,且通过观察压缩机外壳没有结霜,压缩机没有湿压缩。（8）随着冻结物厚度的增大,除霜工况下比制冷工况下少消耗的电能增加,冻结物厚度为156mm、94mm时,水中心温度由20℃降为-20℃,制冷工况下压缩机消耗电能分别为61.5kW·h、42.13kW·h,除霜工况下压缩机消耗电能为55.84kW·h、39.02kW·h,将冷风机电机功率计算在内,制冷系统除霜工况下比制冷工况下少消耗的电能为5.84kW·h、3.29kW·h。
丛健[3]（2021）在《声场作用下液滴冻结及脱盐过程的热质传递规律研究》文中研究表明超声波辅助冻结技术近几年在食品冷藏,溶液结晶等传质换热过程中得到了广泛的应用,该技术可以有效的缩短液体冻结所需要的时间。基于超声波作用下液滴冻结模型的分析涉及到了超声波强化冻结机理的研究,以及液滴冻结过程中的相变传热问题。因涉及到的物理过程复杂,求解难度大,影响因素多,对该问题的深入研究在制冷,海水淡化等领域都有广阔的应用前景,因此是目前得到广泛关注的热点问题。在本文中,首先分析了超声波强化液滴冻结的机理,基于能量守恒关系和声场理论分析了液滴在超声波作用下冻结的传质传热过程,通过数值计算和实验研究分析了不同超声波频率和强度条件下液滴的直径,温度,相界面位置,以及液体比例的变化。定量分析了超声波空化效应所引起的传质散热量和超声波热效应所引起的产热量之间的变化关系,给出了加载超声波有利于冻结的参数条件和冻结时间区域。研究结果表明加载超声波可以有效的强化液滴的冻结,同时在超声波加载过程中存在临界点,在该点之后继续加载超声波的空化效应所引起的传质散热量小于超声波热效应的产热量。通过比较不同超声加载参数,液滴初始直径下的冻结结果发现:低频率,高强度的超声波对冻结速率的提高效果更显着,同时超声波的热效应在超声强度高,液滴初始直径大的情况下对冻结过程影响明显,需要合理考虑超声波的加载时间。同时,将超声波辅助冻结技术应用于冷冻脱盐过程,在本文中经过1min的脱盐处理后（液滴初始直径为2 mm,脱盐过程初始盐浓度为15.1%）,在分离系数（离心加速度相当于重力加速度的倍数）为600,800,1000,1200和1400的条件下浓盐水的的浓度降低到了2.4 wt%,2.1 wt%,1.8 wt%,1.5 wt%和1.4 wt%,所处理后的浓盐水残余率分别为12.6%,11%,9.5%,7.9%和7.3%,液滴整体盐分质量浓度0.66 wt%,0.57 wt%,0.48 wt%和0.44 wt%,增加分离系数后脱盐效果显着提升。本论文有图48幅,表3个,参考文献100篇
刘星言[4]（2021）在《超声波作用下高矿化度矿井水冷冻脱盐技术研究》文中进行了进一步梳理从宇宙来看,地球是一个蔚蓝的星球,水量很丰富,但实际上地球上97.5%的水是咸水,易于开采的淡水资源数量不足世界淡水的1%。随着科学事业的逐步发展,水资源短缺问题已然暴露,研发高效节能的淡化水工艺迫在眉睫。高矿化度矿井水作为一种煤矿产水,出水量大但利用率较低,对其进行脱盐处理后,既可解决矿井水直接排放造成的环境污染,又可缓解周边区域的用水问题。冷冻法脱盐作为一种具有较好前景的脱盐方法,一直以来得到了国内外众多学者的关注。本文围绕高矿化度矿井水的冻结和脱盐淡化开展研究,分析了矿井水处理现状,对比了各种脱盐工艺,概括了当前国内外冷冻脱盐在理论、数值模拟及实验方面的进展。结合相关研究,本文提出了超声波辅助冻结脱盐方法,在热质传递及相变冻结理论的基础上,考虑了冻结过程中的传质,利用CFD建立了液滴相变冻结数学模型,分析了不同条件下超声波特性参数对液滴冻结及脱盐的影响,得到了超声波对加速液滴冻结及提高脱盐效率的影响。研究发现,在一定范围内,加载高强度、低频率的超声波可以加速液滴冻结,提高晶体的纯度;直径较小的液滴加速液滴冻结速度。在脱盐过程中,经高强度、低频率超声波辅助冻结的液滴,得到纯度更高的晶体,其脱盐效率更高。同时,搭建了液滴冻结脱盐实验系统,研究了超声波作用下高矿化度矿井水的冷冻脱盐规律的影响,验证了不同超声波参数对脱盐过程的影响。该论文有图84幅,表7个,参考文献94篇。
佟泽天[5]（2020）在《冷冻过程气体压力对猪肉干耗及组织结构的影响研究》文中指出随着人民生活水平的日益提高,食品冷冻冷藏技术也在不断进步,诸多新兴技术不断兴起,并渗透入实践。本文主要分析压力变化在冷冻过程中对猪肉品质（干耗及组织结构）的影响,其中压力的变化指在减压、常压、加压（减压51000Pa;常压1.01×105Pa;加压151000Pa）工况下对猪肉进行冷冻,并利用CFD软件对其仿真模拟。本文分析压力对冷冻猪肉品质影响的方法主要包括:显微技术、红外光谱技术测试、pH值和电导率值的测量等。通过不同角度分析不同压力下冻结对猪肉干耗、冰晶的分布、含水量的分布、汁液流失等品质的影响,结果证明:加压改变了冷冻环境压力,增大了猪肉与库内空气的传热系数,减小了猪肉与库内空气的传质系数,从而影响了冷冻猪肉的热质传输及组织结构。加压冻结降低了猪肉干耗,有利于改善猪肉品质。首先搭建了变压力冷冻试验台,主要对加压冷冻装置的密封性进行了设计及改造;对三种工况实验中心温度进行分析;并对常压工况猪肉冻结过程建立物理模型及数学模型,并进行简化假设,通过CFD软件模拟求解,温度场与实验基本符合,并进行了误差分析。然后将三种不同工况（减压、常压、加压）冻结完成的猪肉进行二次实验含五种指标（干耗的测量、显微技术、红外光谱技术、pH值及电导率的测量）分析,从而分析不同压力对猪肉造成组织结构和品质的影响,具体包括如下:在不同压力（减压、常压、加压）条件下测试猪肉冻结干耗,结果表明加压有助于减小猪肉冻结干耗;通过显微镜观察冻结猪肉的组织结构发现,随着压力的增加,猪肉组织冻结形成的冰晶分布比较均匀,纹理较清晰;采用红外光谱技术分析猪肉冻结的品质发现变压力冻结会影响光谱反射率的高低,峰的位置变化所受影响较小;减压冻结在30002600cm-1和1600900cm-1两区间,相对加压冻结波动较为混乱;测量猪肉的pH值变化,结果发现减压冻结猪肉的pH值高于加压冻结的pH值;测量猪肉的电导率变化,结果发现猪肉经加压冻结后电导率高于常温未冻结对照组,常压101000Pa未冻结猪肉电导率约为1198ppm,加压冻结151000Pa电导率约在1768ppm。
张爱琳[6]（2020）在《香蕉预冻过程传热性能及真空冷冻干燥工艺优化研究》文中进行了进一步梳理中国是农业大国,农产品种类繁多,果品总产量居世界第一,其中香蕉的保质期短,容易腐烂且不易运输,每年因保存不当造成大量浪费。干燥被认为是延长香蕉储存时间的好方法。早期运用自然能源（太阳能或风能等）对香蕉片进行自然干燥,其能耗较低,但生产效率及产品质量较差,且受限于季节和气候条件。然而,人工干燥技术不受气候限制,且干燥时间短。目前,常采用的香蕉干燥方法有:油炸、热风干燥、微波干燥等,但都存在着产品形态差、风味差及营养成分严重流失的质量问题。在果蔬干燥领域中,真空冷冻干燥（简称冻干）被认为是获得优质干制品的最佳方法,但存在能耗高的缺点,因此,开展冻干香蕉兼顾能耗和品质的减损研究具有重要意义。为提高香蕉真空冷冻干燥效率,在获取香蕉各物性参数的基础之上,采用FLUENT数值模拟软件对香蕉预冻过程传热特性进行研究,为准确预测预冻时间提供参考;同时,分析真空冷冻干燥机理,研究了真空冷冻干燥工艺参数对干燥时间及产品品质的影响,通过单因素实验及正交实验得出干燥时间短、能耗低、品质优的最佳工艺参数组合。本文主要研究工作及研究成果如下:（1）通过经验公式计算及实验研究,确定了香蕉热物性参数,为其预冻过程数值模拟参数设定及冻干工艺参数的取值提供数据的支撑。本文采用差示扫描量热法（DSC）测试了香蕉比热容随时间变化规律、共晶点温度、共熔点温度、相变潜热值、冰点。利用瞬态热线法测定香蕉导热系数,通过经验公式确定了香蕉在预冻过程中的表面传热系数,采用真空干燥法测定了香蕉的初始含水率,排水法测定其常温下密度,并采用叠加原理计算出冻后密度;（2）在上述研究基础上,对香蕉预冻过程的相变传热原理及仿真方法进行了研究。基于描述香蕉预冻过程的数学模型,使用Visul C++编写温度控制程序定义搁板壁面温度;运用FLUENT软件对香蕉随搁板一起降温过程中的温度场、冻结相变界面的动态推进进行了三维非稳态数值模拟,预测了预冻完成时间,并进行了实验验证。将模拟值与实验值进行对比分析,验证模型的有效性;（3）基于对冻干过程传热传质理论的分析,得出影响干燥时间的因素。在此基础上,通过单因素控制变量法研究了切片厚度、干燥室压力、升华阶段搁板温度、解析干燥阶段搁板温度对干燥时间及感官品质的影响规律,并确定了四个因素的最佳取值范围;通过正交实验得出四个因素对干燥时间及品质影响的显着性。最后兼顾香蕉冻干能耗和品质得出其真空冷冻干燥的优水平组合参数为:切片厚度5mm、干燥室压力为30Pa、升华干燥阶段搁板温度10℃、解析干燥阶段搁板温40℃。以所得的最佳条件,进行3组平行实验,结果表明:平均干燥时间为9.85h,感官品质8.7分,验证了正交实验的准确性。
李望铭[7]（2020）在《水饺皮、馅的物性测定及水饺浸渍冷冻过程模拟》文中研究说明食品的热物性是食品冷库和食品加工制冷装置设计的重要参数,也是确定食品冷藏、冻结和干燥加工时间的重要依据。食品冷冻过程是一个极其复杂的过程,其中比热及热导率是对速冻水饺品质影响最大的两个因素,计算水饺的比热及热导率是模拟水饺速冻过程最为关键的一步,对于优化速冻食品加工工艺、降低生产成本具有重要的意义。本文采用香菇猪肉馅水饺为研究对象,先采用反演法分别将水饺皮、馅的比热及热导率求出,并对面团的吸附及扩散过程进行研究,依靠反演法求出面团的水分扩散系数,最后将比热、热导率代入到水饺几何模型中,建立三维水饺模型,对水饺速冻过程进行模拟计算。主要结果如下:（1）在融化和结晶过程中,以10 C/min的DSC升温曲线更适合作为比热的计算数据。随面团含水量的增高,面团测点温度曲线下降趋势变缓;同时冰点升高,冻结时间变长。对于求得的比热曲线都需要进行峰形校正和冰点校正才能使用。校正之后的比热曲线峰值更高,且在达到初始冻结点后比热下降趋势更陡,随着含水量的增加,面团比热曲线偏移的越少。（2）采用反演法可以成功的计算出水饺皮、馅的热导率。在温度到达初始冻结点前,皮、馅的热导率随温度的降低而缓慢下降;到达初始冻结点后,热导率随温度的降低而升高。建立的面团模型可以同时预测水分和温度对热导率的影响,这可为速冻面制品在冷冻范围内的加工提供基础数据。（3）水饺面皮的平衡水分吸湿等温线、吸湿曲线分别可以用GDW、Weibull模型来拟合,在水分活度相同时,平衡水分含量随温度降低而增大,吸附水分及速率随温度的升高而增加。平行指数模型能较好的模拟出不同温度下的吸附水分变化,通过计算得到的水分扩散系数在相同时间下随温度降低而下降。通过验证发现水分扩散系数是随时间变化的曲线,而不能简单的用一个常数表示。（4）CT与Comsol软件相结合的方法,可以较为准确的建立出水饺三维模型。使用Comsol软件对水饺模型进行运算,可以实时观测到水饺降温过程中的温度变化,通过对不同时间水饺皮与馅温差的比较,我们可以清楚的分析出水饺在速冻过程不同降温阶段的变化,同时还可以更改边界条件来寻找最佳冻结条件。
舒志涛[8]（2020）在《冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究》文中提出随着生活水平的不断提高,人们对食品安全和品质的关注也不断提高,速冻食品具有方便、快捷、储存时间长的特点更被人们所关注,如何提高速冻装置的性能来生产更高品质的速冻食品成为研究热点。冲击式速冻技术利用高速低温射流对食品进行速冻,是目前先进的速冻技术之一,但由于其高速射流冲击导致的内部换热区域流场的不均匀会造成冻品传热不均匀,设备能效比低等问题。因此本文以明虾虾仁为研究对象,利用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）数值模拟技术研究了冲击式速冻装置中喷嘴结构、载物方式、送风方式和送风速度这4个影响内部流场的关键因素对虾仁冻结时长及均匀性的影响,优化冲击式速冻装置对食品进行速冻时的运行条件,搭建上下冲击式食品速冻实验台对模拟结果进行验证。本文首先研究了冲击式速冻装置中不同结构的条缝型喷嘴对冲击射流换热特性的影响,为后续的研究确定条缝型喷嘴结构参数。其次研究了该装置中不同上下送风速度、不同送风方式（单侧送风和双侧送风）以及不同载物方式（板带载物和网带载物）对虾仁冻结过程的影响,得到了使装置换热区域流场环境较好的运行条件。最后,基于上述研究结果研究了条缝型喷嘴和条缝型孔板对装置内不同位置上多排虾仁冻结过程的影响。具体研究内容与结论如下:1.利用数值模拟结合实验验证的方法对比了170 Pa和190 Pa两种压力条件下,三种不同结构的V型条缝喷嘴对冲击式速冻设备换热情况的影响,分别从喷嘴出口风速、横流方向风速以及努塞尔数（Nu）这三个方面进行研究分析。结果表明:喷嘴延伸段长度K较大的喷嘴出口风速较大、流场较为均匀,但较大的喷嘴延伸段长度K反而会削弱对流换热强度;喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α较小的喷嘴在横流方向上的风速较小、均匀度较高,受横流影响较小,但对提高对流换热强度的作用不明显;当V型条缝喷嘴延伸段长度K=10 mm,喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α为165°角时,平均努塞尔数最高,对流换热强度最大。2.以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合实验验证的方法研究了冲击式速冻设备中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响,分为上下两侧风速保持一致且同时改变,上侧送风速度为15 m/s、下侧为0～15m/s,以及下侧送风速度为15 m/s、上侧为0～15 m/s 3个实验组进行研究。研究结果为:当冲击式速冻设备两侧送风速度保持一致时,随着风速的增大,虾仁冻结时长缩短但减小幅度也会不断减小;当上下两侧送风速度大小相差悬殊时,两股冲击射流相对冲击会在低速侧形成促进虾仁表面流场流动的涡流,提高换热效率,减小虾仁冻结时长;当上下两侧送风速度大小相差不大时,两股冲击射流相对冲击会在虾仁表面形成流速较低的射流“真空区”,降低虾仁换热效率,增大虾仁冻结时长;在实验的两侧送风速度范围内,当上侧送风速度为15 m/s,下侧送风速度为2 m/s时,虾仁对流换热强度最大,冻结时长最短。3.以明虾虾仁为研究对象,利用数值模拟结合实验验证的方法研究了两种送风方式（单侧送风和双侧送风）和两种载物方式（板带载物和网带载物）对虾仁冻结过程的影响,找到使虾仁冻结时间最短的送风和载物方式。研究发现:对于虾仁冻结来说,采用双侧送风+网带载物可以使虾仁表面流场流速更大,有利于提高换热效率,减少虾仁冻结时间,相对于其他送风方式和载物方式而言,可缩短虾仁冻结时间14%～25%;双侧送风有助于低速侧形成提高虾仁下表面流场流速的涡流,而网带载物可以避免在虾仁下侧面与网带交界处以及虾仁头部形成射流“真空区”,上述均有助于提高虾仁表面风速,缩短虾仁冻结时长;但虾仁冻结时长越短,降温过程中虾仁内外温度均匀性则越差,在本次实验中,虾仁内外最大温差出现在实验组D（双侧送风+网带载物）,最大温差可达13.02 K。4.利用数值模拟结合实验验证的方法,研究了上下冲击式速冻设备中条缝型喷嘴和条缝型孔板分别对设备换热区域内喷孔下方和两喷孔间下方的两排虾仁冻结过程的影响,研究发现:在上下冲击式速冻设备中虾仁的冻结时长与其距离设备出风口的大小成正比,各排虾仁的冻结不均匀度η在1～5%,且喷孔下方的虾仁比两喷孔间下方的虾仁冻结时长短,冻结不均匀度η小;在相同喷孔出风速度下,条缝型喷嘴模型的上下入口压力比条缝型孔板模型的上下入口压力缩短了27.78%和40.00%,虾仁冻结时长也较条缝型孔板模型缩短近40.00%,条缝型喷嘴模型能效比更大;而条缝型孔板引起的气流沿程阻力损失较小,模型中的虾仁冻结更为均匀。
周倩云[9]（2020）在《正交单频/双频超声波场对冰淇淋凝冻过程及其品质的影响》文中认为超声波辅助冷冻是一种新型的快速冷冻技术,由于超声波产生的空化效应、微束流效应、机械效应等可以促进冷冻过程的形核,控制冰晶尺寸而生成细小冰晶,因此可以提高冷冻食品的品质。本课题主要探究正交方向超声场条件下,单频与双频超声辅助凝冻对冰淇淋品质的影响。本课题在构建具有六棱柱形冷冻腔的超声波辅助冷冻设备基础上开展以下研究:（1）通过锡箔纸破损法测定探究了冷冻腔内正交单频、双频超声的空化效应特点;（2）通过R语言Heatmap程序将空间位点形成热图,表征了底部、侧面和正交方向单频超声空间声强分布,并通过层次聚类算法得出4、8、12、16、20 cm液面高度和每个液面高度下D1-D9位点声强间的关系;（3）通过Matlab编程,利用网格化和二维V4插值法对测试面声强进行拟合,将正交单频和双频超声在8cm液面高度下的声强分布可视化。然后以冰淇淋为原料,研究在正交单频、正交双频超声最优超声参数作用下冰淇淋的膨胀率、融化速率、脂肪稳定性、冰晶与气泡、色差、质构等指标的变化。得到以下几点结论:1.空化效应:当超声方向为单一变量时,正交方向超声空化效应大于单方向;当超声频率个数为单一变量时,双频超声空化效应大于单频。单频超声作用时,空化区域集中在超声探头附近,而双频超声作用时空化区域分布较均匀。当超声功率足够大（达到450 W）时,空化效应显着增加。2.声强分布:（1）空间声强:当底部或侧面方向超声场作用时,声强随距离超声探头所在平面距离的增加而减小;当正交方向超声场作用时,8 cm液面高度下声强最大,且以8 cm液面高度为中心呈上下递减趋势。在同一液面高度下D1-D9不同位点之间声强值差异小于4、8、12、16、20 cm不同液面高度之间声强值差异。（2）截面声强:在底部单频超声场作用下,超声换能器的发射声场以换能器为轴两侧约呈对称分布。在正交双频超声场作用下,因频率发射位点较多,且侧面方向超声在腔体中发生的反射原因,该规律并不明显。3.针对单频超声,在最优超声参数250 WU40 k Hz下依次施加侧面、底面、正交三种方向超声场。与IF相比,250 WU40 k Hz正交方向超声条件下冰淇淋样品相变时间与特征冷冻时间分别减少15.28%和16.23%,冰淇淋融化速率最低且膨胀率损失较少,硬度与粘聚性值虽出现一定程度降低但并无组间差异,故正交方向超声处理下冰淇淋品质最好,这可能是由于正交超声场下空化效应较强,冰淇淋冷冻速率最快,使得形成的冰淇淋冰晶较小而均匀,从而提高了冰淇淋的整体品质。4.针对双频超声,在最优超声参数S40B20U250 W下施加侧面与底部超声功率比为1:3、1:2、1:1、2:1和3:1 5种方式超声。与IF相比,在2S140B20U250 W条件下相变时间与特征冷冻时间分别降低28.33%和24.59%,膨胀率提升7.8%,脂肪稳定性降低5.56%,且ΔE无显着性变化。此外,显微观察结果表明,2S140B20U250 W处理下气泡数量多、体积小且分布均匀,冷冻速率的提高也使得形成的冰晶细小且均匀,因此2S140B20U处理是本实验正交双频超声波提升冰淇淋品质的最佳条件。5.超声对冰淇淋膨胀率的影响取决于超声条件。存在一个超声作用临界点,当超声空化程度高于该临界点时,空化脱气占主导作用,冰淇淋膨胀率会降低。当空化程度小于该临界点时,若体系内超声产生足够的空化气泡,部分气泡会被冰淇淋体系包裹住得以存留从而提高膨胀率。
赵鑫[10]（2019）在《湿空气近冷壁面结霜特性研究》文中指出湿空气中水蒸气在冷壁面附近冻结成小冰粒后在冷壁面沉积形成霜层的过程称为湿空气近冷壁面结霜现象。自然界和工程应用领域中广泛存在的结霜现象是一个涉及流体流动、传热传质以及相变的复杂物理过程。多数情况,结霜会影响工程设备的运行特性并造成损失。尤其是在航空航天领域,设备表面与周围环境之间存在较大温差（大于100K）,设备在大温差工况下运转会发生快速结霜现象。以预冷器为例,霜层的存在严重影响其换热系数及湿空气侧压降。同时,该结霜过程发生时间较短（小于3min）,设备运行中无法进行除霜,结霜现象会使设备发生传热失效,甚至造成灾难性事故。因此,此种设备上结霜机理的研究以及结霜过程的预测对设备设计具有重要的意义。大温差环境湿空气结霜方式主要包括湿空气壁面结霜和湿空气近冷壁面结霜两部分,该过程不同于普通的小温差结霜方式。在目前的研究成果中,关于大温差环境湿空气结霜过程的研究还不十分完善。因此,本文从宏观和微观两个角度分析湿空气近冷壁面结霜过程,该结霜过程主要与冰粒形成、冰粒生长和冰粒在冷壁面沉积有关。首先,基于相变理论和冰粒形成过程,建立修正的焓法格子Boltzmann相变模型,通过与焓法格子Boltzmann相变模型进行对比,证明了修正模型可以更好地用来描述涉及流体流动的液滴冻结过程,随后分别模拟冷空间内悬浮液滴以及下落液滴的冻结过程,得到了液滴内部温度分布、液滴冻结状态、液滴冻结参数及其影响因素。其次,从冰粒生长过程出发,构造改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型,在验证模型正确性后,利用该模型研究湿空气流中悬浮冰粒生长过程,获得了冰粒生长形状和平均生长速度及其影响因素。最后,基于雪堆积现象和气固两相流理论,分析冰粒沉积过程,利用LBM-LGA冰粒沉积模型分别模拟冰粒在单排管束和叉排管束的沉积过程,阐述了冰粒初始位置、冰粒直径以及管束排列方式对冰粒运动轨迹和沉积位置的影响。基于湿空气近冷壁面结霜机理以及大温差环境湿空气结霜方式,将改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型与LBM-LGA冰粒沉积模型耦合,构建了大温差环境湿空气结霜计算平台。通过与实验结果进行对比,验证了结霜计算平台的正确性。随后,模拟了湿空气流经极低温叉排管束结霜过程,并将得到的模拟结果与使用LBM-LGA冰粒沉积模型模拟相同工况冰粒群在叉排管束沉积过程得到的模拟结果进行对比,说明了大温差环境湿空气结霜过程的主要结霜方式。最终,利用该结霜计算平台模拟湿空气流经极低温管束结霜过程,得到了管束结霜工况和换热特性,对该过程进行变参数研究,分析了结构参数以及热力学参数对结霜工况和换热特性的影响。
二、食品冻结时间简化计算方法的研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、食品冻结时间简化计算方法的研究进展（论文提纲范文）
（1）蓝莓流态化速冻过程中流动及传热特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 流态化速冻的技术概述 |
| 1.3.1 流态化速冻原理 |
| 1.3.2 不良流化现象 |
| 1.3.3 流态化速冻特点 |
| 1.4 国内外流态化技术的研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 2 蓝莓流态化速冻过程中受力和传热分析 |
| 2.1 蓝莓单体模型 |
| 2.2 受力分析 |
| 2.3 传热分析 |
| 2.3.1 假设条件 |
| 2.3.2 冷却过程 |
| 2.3.3 冻结过程 |
| 2.3.4 过程参数确定 |
| 2.4 数值计算及分析 |
| 2.4.1 数值计算 |
| 2.4.2 建立节点差分方程 |
| 2.4.3 数值模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 流态化速冻过程中速度场的仿真计算 |
| 3.1 计算流体力学的实现方法 |
| 3.1.1 有限差分法 |
| 3.1.2 有限元法 |
| 3.1.3 有限体积法 |
| 3.1.4 三种方法的分析比较 |
| 3.2 FLUENT软件介绍 |
| 3.2.1 功能介绍 |
| 3.2.2 理论基础 |
| 3.2.3 仿真计算的基本步骤 |
| 3.3 速度场模拟计算 |
| 3.3.1 物理模型的创建 |
| 3.3.2 边界条件设定与网格划分 |
| 3.4 求解计算 |
| 3.4.1 设置模型参数 |
| 3.4.2 设置求解方法 |
| 3.5 数值模拟结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 实验设计与研究 |
| 4.1 实验设备 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器设备 |
| 4.2.3 实验方案 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 不同条件对蓝莓冻结时间的影响 |
| 4.3.2 不同条件对蓝莓耗氮量的影响 |
| 4.3.3 不同风速下对蓝莓表面压降的影响 |
| 4.3.4 不同开孔率下对风速和压差的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）冻结过程除霜的制冷系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 冻结时间及冻结模型的建立 |
| 1.3 结霜工况下冻结设备的研究 |
| 1.4 除霜方法和除霜系统的研究 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 1.6 课题研究方案 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 液体冷媒除霜制冷系统及实验台介绍 |
| 2.1 液体冷媒除霜系统运行控制 |
| 2.2 实验装置介绍 |
| 2.2.1 冷风机介绍 |
| 2.2.2 冷凝机组的介绍 |
| 2.2.3 节流阀介绍 |
| 2.2.4 数据采集仪介绍 |
| 2.2.5 电加热器以及调压器 |
| 2.2.6 电压表及电流表 |
| 2.2.7 系统的控制回路 |
| 2.2.8 冻结物介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 总冻结时间计算模型及系统热负荷的计算 |
| 3.1 系统热负荷计算热负荷 |
| 3.1.1 系统制冷量Q_C计算 |
| 3.1.2 冻结库所需冷负荷计算 |
| 3.2 总冻结时间计算模型 |
| 3.2.1 冻结速率的表示方法 |
| 3.2.2 冻结时间计算模型假设 |
| 3.2.3 冻结物内部温度变化 |
| 3.2.4 冷却时间计算 |
| 3.2.5 冻结时间计算 |
| 3.3 模拟结果分析 |
| 3.3.1 热负荷分析 |
| 3.3.2 总冻结时间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 漏冷实验与冷库热容的测量实验 |
| 4.1 漏冷实验 |
| 4.2 冷库热容的测量实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 实验结果与分析 |
| 5.1 制冷工况下冻结速率分析 |
| 5.2 除霜工况下冻结速率分析 |
| 5.3 除霜工况下系统性能分析 |
| 5.3.1 冷风机进出口温度变化 |
| 5.3.2 压缩机功率变化 |
| 5.3.3 压缩机回气温度变化 |
| 5.4 实验结果和模拟数据对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及 专利 |
| 致谢 |
（3）声场作用下液滴冻结及脱盐过程的热质传递规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究现状综述 |
| 1.2 研究内容结构 |
| 2 液滴冻结脱盐过程的传质传热机理研究 |
| 2.1 超声场下液滴冻结的传热传质机理分析 |
| 2.2 含盐液滴的冻结脱盐过程研究 |
| 2.3 COMSOL模型的方程设置 |
| 3 超声波作用下液滴冻结过程实验研究 |
| 3.1 物理模型及实验装置 |
| 3.2 实验结果和分析 |
| 3.3 实验结果的不确定性分析 |
| 4 超声辅助液滴冻结及脱盐的结果分析及讨论 |
| 4.1 空化气泡的流体动力学特性分析 |
| 4.2 液滴由外向内冻结的热物理参数研究 |
| 4.3 液滴均相冻结的热物理参数研究 |
| 4.4 基于对于液滴冻结热分析的冻结优化 |
| 4.5 COMSOL模拟液滴温度和相态变化 |
| 5 超声辅助冻结在脱盐中的应用 |
| 5.1 含盐液滴冻结过程中的温度变化 |
| 5.2 含盐液滴的固液交界面位置的变化规律 |
| 5.3 含盐液滴的盐水所占比例在冻结过程中的变化 |
| 5.4 盐浓度在冻结过程中的变化 |
| 5.5 含盐液滴的离心脱盐 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）超声波作用下高矿化度矿井水冷冻脱盐技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 矿井水资源概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 超声波作用下液滴相变冻结过程数值模拟 |
| 2.1 FLUENT软件简介 |
| 2.2 高矿化度矿井水参数 |
| 2.3 超声波计算参数的确定 |
| 2.4 计算方法与主要步骤 |
| 2.5 模拟结果及分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 冻结液滴脱盐过程数值模拟 |
| 3.1 数学模型的建立 |
| 3.2 CFD计算参数设置 |
| 3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 高矿化度矿井水相变冻结与离心脱盐特性实验研究 |
| 4.1 实验系统及实验方法 |
| 4.2 实验结果及分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 主要结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）冷冻过程气体压力对猪肉干耗及组织结构的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热质迁移对冷冻过程干耗影响的研究现状 |
| 1.2.2 冷冻过程组织结构(微观结构)的研究现状 |
| 1.2.3 冷冻过程组织结构(光谱特性)的研究现状 |
| 1.2.4 冷冻过程温度场数值模拟的研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要研究方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 猪肉冷冻过程传热传质机理分析 |
| 2.1 传热传质相关理论 |
| 2.1.1 传热相关理论 |
| 2.1.2 传质相关理论 |
| 2.2 猪肉冷冻过程传热传质分析 |
| 2.2.1 猪肉冷冻过程传热传质物理模型 |
| 2.2.2 猪肉冷冻过程传热数学模型 |
| 2.2.3 猪肉冷冻过程传质数学模型 |
| 2.3 冷冻过程气体压力变化对猪肉干耗的影响 |
| 2.3.1 干耗量的计算 |
| 2.3.2 干耗量的影响因素 |
| 2.3.3 压力对猪肉干耗的影响 |
| 2.3.4 减压的工况分析 |
| 2.3.5 加压冷冻相变分析 |
| 2.4 猪肉冷冻过程结晶分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 实验中心温度的测量及数值模拟 |
| 3.1 基本原理 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 装置改造 |
| 3.4 材料和方法 |
| 3.5 实验中心温度的分析 |
| 3.6 模拟常压工况中心温度的分析 |
| 3.6.1 数学模型 |
| 3.6.2 建立几何模型及网格划分 |
| 3.6.3 设定相关参数 |
| 3.7 模拟结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 猪肉冻结的干耗及组织结构的分析 |
| 4.1 指标测定 |
| 4.1.1 干耗的测量 |
| 4.1.2 显微结构分布测定 |
| 4.1.3 光谱分析 |
| 4.1.4 pH值测定 |
| 4.1.5 电导率测定 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 减压、常压、加压下的干耗率的测量 |
| 4.2.2 减压、常压、加压下的显微结构数据及分析 |
| 4.2.3 减压、常压、加压下的冻结猪肉光谱分析 |
| 4.2.4 减压、常压、加压下的冻结猪肉pH测量 |
| 4.2.5 减压、常压、加压下的冻结猪肉电导率测量 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
（6）香蕉预冻过程传热性能及真空冷冻干燥工艺优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 真空冷冻干燥概述 |
| 1.2.1 真空冷冻干燥原理及基本过程 |
| 1.2.2 真空冷冻干燥技术的应用及优势 |
| 1.3 真空冷冻干燥国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 真空冷冻干燥过程数值模拟的研究现状 |
| 1.3.2 真空冷冻干燥工艺优化的研究现状 |
| 1.4 真空冷冻干燥技术存在的问题 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 2 香蕉热物性的计算及实验研究 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.2 比热容的测定 |
| 2.3 共晶点温度、共熔点温度、相变潜热的测定 |
| 2.4 冰点的测定 |
| 2.5 香蕉预冻过程中的含冰率 |
| 2.6 导热系数的测定 |
| 2.7 表面传热系数的计算 |
| 2.8 含水率的测定 |
| 2.9 密度的测定 |
| 2.10 本章小结 |
| 3 香蕉预冻过程数值模拟及实验验证 |
| 3.1 预冻过程理论基础 |
| 3.1.1 水及水溶液的结晶特性 |
| 3.1.2 食品的冻结过程 |
| 3.2 Fluent软件的介绍 |
| 3.3 模型的建立 |
| 3.3.1 物理模型的建立 |
| 3.3.2 数学模型的建立 |
| 3.3.3 初始条件及边界条件的确定 |
| 3.4 数值求解方法 |
| 3.5 网格划分及无关性验证 |
| 3.5.1 网格的划分 |
| 3.5.2 网格的无关性验证 |
| 3.6 模拟结果与分析 |
| 3.6.1 不同时刻香蕉切片温度分布规律 |
| 3.6.2 香蕉切片冻结界面的动态变化分析 |
| 3.7 实验验证 |
| 3.7.1 实验设备 |
| 3.7.2 实验流程 |
| 3.7.3 实验结果与数值模拟结果的对比分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 香蕉真空冷冻干燥工艺参数优化实验研究 |
| 4.1 干燥过程传热传质分析 |
| 4.1.1 干燥过程由传热控制 |
| 4.1.2 干燥过程由传质控制 |
| 4.1.3 影响干燥时间的因素 |
| 4.2 实验材料及仪器 |
| 4.3 实验方案及步骤 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验步骤 |
| 4.4 干燥结束的判定 |
| 4.5 感官评定 |
| 4.6 单因素实验 |
| 4.6.1 切片厚度对干燥时间及感官品质的影响 |
| 4.6.2 干燥室压力对干燥时间及感官品质的影响 |
| 4.6.3 升华干燥阶段搁板温度对干燥时间及感官品质的影响 |
| 4.6.4 解析干燥阶段搁板温度对干燥时间及感官品质的影响 |
| 4.7 正交优化实验 |
| 4.7.1 正交实验设计 |
| 4.7.2 实验结果与分析 |
| 4.7.3 验证实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）水饺皮、馅的物性测定及水饺浸渍冷冻过程模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 速冻水饺及技术现状 |
| 1.2 计算机模拟技术 |
| 1.3 食品热物性 |
| 1.3.1 比热测定 |
| 1.3.2 热导率 |
| 1.4 水分吸附及扩散物性研究 |
| 1.4.1 水分扩散系数的影响因素 |
| 1.4.2 水分扩散系数的估算 |
| 1.4.3 水分吸附和解析 |
| 1.5 基于计算机模拟的食品冷冻过程研究 |
| 1.6 浸渍式冻结技术 |
| 1.7 本课题研究的目的意义和研究内容 |
| 第二章 水饺主要组分的比热测定 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料与设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 面团、水饺馅的制备方法 |
| 2.3.2 DSC测定比热的方法 |
| 2.3.3 水饺各组分冷冻过程中的温度测定 |
| 2.3.4 对水饺各组分比热的测定 |
| 2.3.5 对比热曲线的校正 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 不同含水量面团浸渍冻结过程中的温度变化 |
| 2.4.2 升降温速率对水饺皮结晶和熔化过程的影响 |
| 2.4.3 不同水分含量面团的比热及校正 |
| 2.4.4 水饺馅的比热计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水饺主要组分的热导率计算 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料与设备 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 面团、水饺馅的制备方法 |
| 3.3.2 面团、馅密度及橡胶塞相关参数的确定 |
| 3.3.3 模型建立 |
| 3.3.4 反演计算 |
| 3.3.5 网格划分 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 反演法求不同含水量面团的热导率 |
| 3.4.2 不同含水量面团的测点温度及模拟温度对比 |
| 3.4.3 模型对橡皮塞参数的敏感性分析 |
| 3.4.4 水饺馅的热导率 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 冻干面团的水分吸附及扩散特性研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验材料与设备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 主要仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 样品的制备 |
| 4.3.2 动态水蒸气吸附仪 |
| 4.3.3 冻干面团的平衡水分吸湿等温线测定 |
| 4.3.4 冻干面团的吸湿动力学测定 |
| 4.3.5 反演法求面团的水分扩散系数 |
| 4.3.5.1 水分扩散系数 |
| 4.3.5.2 不同边界条件模型的建立 |
| 4.3.5.3 反演计算 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 面团的水分等温解吸 |
| 4.4.2 水分吸湿过程的经验方程拟合 |
| 4.4.3 不同边界条件下的Fick扩散方程拟合 |
| 4.4.4 对水分扩散系数是否为常数的分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 对水饺浸渍冷冻过程的模拟及分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验材料与设备 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 水饺馅及水饺温度曲线的测定 |
| 5.3.2 CT扫描及图像数字化 |
| 5.3.3 建立水饺几何模型 |
| 5.3.4 将物性参数导入 |
| 5.3.5 模拟求解器设置及网格构建 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 水饺渍冻结过程模拟 |
| 5.4.2 水饺浸渍冻结过程中温度分布变化趋势 |
| 5.4.3 水饺模型在不同介质温度下的冷冻曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士研究生期间参与课题及发表论文 |
（8）冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲击式速冻装置的研究现状 |
| 1.2.1 喷嘴结构对冲击式速冻装置性能优化研究进展 |
| 1.2.2 运行工况对冲击式速冻装置性能优化研究进展 |
| 1.3 冲击式速冻装置中食品冻结过程的研究进展 |
| 1.4 立论依据及研究内容 |
| 第二章 不同结构的条缝喷嘴对冲击射流换热的影响 |
| 2.1 数值模拟 |
| 2.1.1 物理模型 |
| 2.1.2 数值模拟各项条件的设定 |
| 2.2 实验验证 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 数值模拟的准确性 |
| 2.3.2 V型条缝喷嘴延伸段长度K对冲击射流换热情况的影响 |
| 2.3.3 喷嘴渐缩段与延伸段之间的夹角α对冲击射流换热情况的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 冲击式速冻装置中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.1 数值模拟 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 数学模型 |
| 3.1.3 边界条件及物性参数 |
| 3.2 实验验证 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 数值模拟的准确性 |
| 3.3.2 上下两侧送风速度相同时不同风速对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.3.3 不同下侧送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.3.4 不同上侧送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 冲击式速冻装置中不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 4.1 数值模拟 |
| 4.1.1 物理模型 |
| 4.1.2 数学模型 |
| 4.1.3 边界条件及物性参数 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验验证 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 数值模拟的准确性 |
| 4.3.2 不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 4.3.3 不同送风方式和载物方式对虾仁冻结均匀性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴与孔板对网带上多排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.1 数值模拟 |
| 5.1.1 物理模型 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.1.3 边界条件及物性参数 |
| 5.2 实验验证 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验验证 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴对网带上两排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.3.2 相同喷孔风速下,条缝型孔板对网带上两排虾仁冻结过程的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 不同结构的条缝喷嘴对冲击射流换热的影响 |
| 6.1.2 冲击式速冻装置中上下送风速度对虾仁冻结过程的影响 |
| 6.1.3 冲击式速冻装置中不同送风方式和载物方式对虾仁冻结过程的影响 |
| 6.1.4 冲击式速冻装置中条缝型喷嘴与孔板对网带上多排虾仁冻结过程的影响 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间论文成果 |
（9）正交单频/双频超声波场对冰淇淋凝冻过程及其品质的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 冷冻食品发展现状 |
| 1.2.1 食品冷冻理论 |
| 1.2.2 冷冻加工新型技术 |
| 1.3 超声波辅助冷冻 |
| 1.3.1 超声波概念 |
| 1.3.2 超声波辅助冷冻原理 |
| 1.4 正交超声波研究进展 |
| 1.4.1 正交单频超声波 |
| 1.4.2 正交双频超声波 |
| 1.5 超声波辅助冷冻冰淇淋 |
| 1.5.1 冰淇淋体系 |
| 1.5.2 冰淇淋冰晶优化研究进展 |
| 1.5.3 超声波辅助冷冻冰淇淋机制 |
| 1.6 本课题研究目的、意义和主要内容 |
| 1.6.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.6.2 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 正交单频与双频超声波空化效应与场强分布研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与仪器 |
| 2.2.1 超声波辅助冷冻体系示意图 |
| 2.2.2 超声波腔体 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 冷媒液面高度选择 |
| 2.3.2 空化效应的锡箔纸破损法测定 |
| 2.3.3 声强测量方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 空化效应的研究 |
| 2.4.2 空间声强表征 |
| 2.4.3 截面声强表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 正交单频超声波对冰淇淋凝冻过程及品质的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器与设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 冰淇淋制备 |
| 3.3.2 凝冻过程超声波处理 |
| 3.3.2.1 单频超声波最优作用参数确定 |
| 3.3.2.2 不同方向超声波对冰淇淋品质的影响 |
| 3.3.3 物料参数的测定 |
| 3.3.3.1 膨胀率的测定 |
| 3.3.3.2 融化速率的测定 |
| 3.3.3.3 脂肪稳定性系数的测定 |
| 3.3.3.4 色泽及色差的测定 |
| 3.3.3.5 质构的测定 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 单频超声波最优作用参数 |
| 3.4.1.1 单频超声波对冰淇淋冷冻时间的影响 |
| 3.4.1.2 单频超声波对冰淇淋初始冷冻点的影响 |
| 3.4.2 正交单频超声波对冰淇淋冷冻品质的影响 |
| 3.4.2.1 不同方向超声波对冰淇淋冻结参数的影响 |
| 3.4.2.2 不同方向超声波对冰淇淋膨胀率的影响 |
| 3.4.2.3 不同方向超声波对冰淇淋融化速率的影响 |
| 3.4.2.4 不同方向超声波对冰淇淋脂肪稳定性的影响 |
| 3.4.2.5 不同方向超声波对冰淇淋色泽及色差的影响 |
| 3.4.2.6 不同方向超声波对冰淇淋质构的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 正交双频超声波侧面与底面超声功率比对冰淇淋凝冻过程及品质的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器与设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 冰淇淋制备 |
| 4.3.2 凝冻过程超声波处理 |
| 4.3.2.1 正交双频超声波最优作用参数确定 |
| 4.3.2.2 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋品质的影响 |
| 4.3.3 物料参数的测定 |
| 4.3.3.1 膨胀率的测定 |
| 4.3.3.2 融化速率的测定 |
| 4.3.3.3 脂肪稳定性系数的测定 |
| 4.3.3.4 色泽及色差的测定 |
| 4.3.3.5 质构的测定 |
| 4.3.3.6 显微观察 |
| 4.3.3.7 数据分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 正交双频超声波最优作用参数确定 |
| 4.4.1.1 正交双频超声波对冰淇淋冻结参数的影响 |
| 4.4.1.2 正交双频超声波对冰淇淋膨胀率的影响 |
| 4.4.2 正交双频侧面与底面方向超声功率比对冰淇淋冷冻品质的影响 |
| 4.4.2.1 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋冻结参数的影响 |
| 4.4.2.2 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋膨胀率的影响 |
| 4.4.2.3 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋融化速率的影响 |
| 4.4.2.4 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋脂肪稳定性的影响 |
| 4.4.2.5 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋色泽及色差的影响 |
| 4.4.2.6 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋质构的影响 |
| 4.4.2.7 不同侧面与底面超声功率比对冰淇淋显微结构的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、创新点 |
| 三、展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）湿空气近冷壁面结霜特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 湿空气近冷壁面结霜机理的研究现状 |
| 1.2.2 冰粒形成过程的研究现状 |
| 1.2.3 冰粒生长过程的研究现状 |
| 1.2.4 冰粒沉积过程的研究现状 |
| 1.2.5 大温差环境湿空气结霜过程的研究现状 |
| 1.3 研究不足 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 冰粒形成过程分析及数值模拟 |
| 2.1 冰粒形成过程分析 |
| 2.2 数值方法 |
| 2.2.1 格子Boltzmann模型 |
| 2.2.2 双分布模型 |
| 2.2.3 伪势模型 |
| 2.2.4 焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 2.2.5 修正的焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 2.2.6 无量纲转换方法 |
| 2.2.7 模型验证 |
| 2.3 悬浮液滴冻结过程的数值模拟 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 网格无关性 |
| 2.3.3 模拟结果及分析 |
| 2.4 下落液滴冻结过程的数值模拟 |
| 2.4.1 物理模型 |
| 2.4.2 网格无关性 |
| 2.4.3 模拟结果及分析 |
| 2.4.4 有水平初速度的下落液滴冻结过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冰粒生长过程分析及数值模拟 |
| 3.1 冰粒生长过程分析 |
| 3.2 数值方法 |
| 3.2.1 改进的多组分焓法格子Boltzmann相变模型 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.3 湿空气流中悬浮冰粒生长过程的数值模拟 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2 网格无关性 |
| 3.3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 冰粒沉积过程分析及数值模拟 |
| 4.1 冰粒沉积过程分析 |
| 4.2 冰粒沉积过程的数值模拟 |
| 4.2.1 数学模型 |
| 4.2.2 模型验证 |
| 4.2.3 物理模型 |
| 4.2.4 模拟结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 大温差环境湿空气结霜过程的数值模拟 |
| 5.1 冰粒群沉积过程的数值模拟 |
| 5.2 大温差环境湿空气结霜计算平台 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 模型验证 |
| 5.3 湿空气流经极低温管束结霜过程的数值模拟 |
| 5.3.1 物理模型 |
| 5.3.2 网格无关性 |
| 5.3.3 模拟结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、食品冻结时间简化计算方法的研究进展（论文参考文献）
- [1]蓝莓流态化速冻过程中流动及传热特性的研究[D]. 侯艺涵. 哈尔滨商业大学, 2021(12)
- [2]冻结过程除霜的制冷系统性能研究[D]. 周会芳. 天津商业大学, 2021(12)
- [3]声场作用下液滴冻结及脱盐过程的热质传递规律研究[D]. 丛健. 中国矿业大学, 2021
- [4]超声波作用下高矿化度矿井水冷冻脱盐技术研究[D]. 刘星言. 中国矿业大学, 2021
- [5]冷冻过程气体压力对猪肉干耗及组织结构的影响研究[D]. 佟泽天. 哈尔滨商业大学, 2020(10)
- [6]香蕉预冻过程传热性能及真空冷冻干燥工艺优化研究[D]. 张爱琳. 哈尔滨商业大学, 2020(12)
- [7]水饺皮、馅的物性测定及水饺浸渍冷冻过程模拟[D]. 李望铭. 郑州轻工业大学, 2020(08)
- [8]冲击式速冻装置中虾仁冻结过程的数值模拟与实验研究[D]. 舒志涛. 上海海洋大学, 2020(03)
- [9]正交单频/双频超声波场对冰淇淋凝冻过程及其品质的影响[D]. 周倩云. 华南理工大学, 2020
- [10]湿空气近冷壁面结霜特性研究[D]. 赵鑫. 大连理工大学, 2019(01)