火龙果热泵干燥数值模拟及试验

作     者：韩琭丛 金听祥 张振亚 HAN Lu-cong;JIN Ting-xiang;ZHANG Zhen-ya

作者机构：郑州轻工业大学能源与动力工程学院河南郑州450002 

出 版 物：《食品与机械》 (Food and Machinery)

年 卷 期：2023年第39卷第4期

页      面：117-122页

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：河南省研究生教育创新培养基地项目(编号:YJS2021JD05) 河南省科技攻关项目(编号:222102320075) 郑州轻工业大学博士科研基金(编号:2020BSJJ082) 

主　　题：火龙果 热泵干燥 传热传质 收缩变形 多物理场耦合 

摘      要：目的:提高火龙果干制品的品质。方法:基于多孔介质理论和菲克定律,建立火龙果传热传质与固体力学多物理场耦合的数学模型,并研究火龙果在热泵干燥过程中的温度与含水率的变化规律。结果:考虑体积收缩的模型计算精度更高,达到干燥标准时,模拟值与试验值的最大相对误差为9.2%。火龙果片在干燥初期温度分布由表面向中心逐渐降低,后期达到平衡,而水分分布呈相反趋势。火龙果片在热泵干燥过程中的温度、湿度梯度力是导致其收缩变形的主要因素。不同干燥温度和切片厚度下火龙果片的干基含水率的计算值与试验值变化趋势一致,相对误差均10%,证明了模型的准确性。结论:试验建立的多物理场耦合的数学模型能够准确模拟火龙果热泵干燥过程。