一、农副产品太阳能干燥技术的研究和发展（论文文献综述）
刘硕楠[1]（2021）在《直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化》文中进行了进一步梳理干燥行业涉及到人们生产生活的众多领域,它是食品、农副产品、药品、木制品等行业中十分重要的生产环节,干燥过程需要消耗大量能源,在国民经济总能耗中,干燥行业能耗占比达到12%左右。目前干燥领域大部分采用煤炭、电、天然气等能源,存在干燥能耗大、干燥产品经济效益低等问题,因此如何提高干燥系统的能效具有很重要的意义。本文基于太阳能利用的节能环保干燥系统,搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,分别从理论分析、实验测试、优化评价等方面展开研究。主要研究工作内容如下:（1）为了探究热泵与太阳能联合使用时的干燥特性,设计出合理的物料干燥特性曲线,对干燥过程中所涉及到的传热传质机理进行了理论研究。分析得出物料中的水分类型主要包括机械结合水、物理化学结合水和化学结合水三类。影响干燥速率的主要因素包括外部环境条件和物料内部条件两大方面,控制好干燥介质的温度、湿度和流动速度,合理选择物料的尺寸和堆放方式等都是提高干燥速率的有效途径。（2）本研究搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,对干燥系统的部件构成及基本工作原理进行了阐述,通过实验研究揭示了环境温度、太阳能辐射强度和压缩机运行频率等参数对系统效率的影响规律。干燥室内空气的温度和相对湿度是影响干燥效果最主要的因素,两者基本呈现相反的变化趋势,具有明显的负相关性。热泵制热性能系数（COP）和干燥室内温度的变化趋势一致性较高,热泵COP的大小在一定程度上反映了干燥系统的干燥效果和能力,影响热泵COP大小的因素包括压缩机运行频率、太阳能辐射强度及室外环境温度。（3）为了提高太阳能的利用率,针对不同季节和气候条件制定了四种不同的干燥模式,对比分析了不同干燥模式下的系统性能。研究表明,典型气候条件下热泵系统的平均制热性能系数（COP）变化范围为1.92～6.01,夏季太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的平均COP最高,达到6.01,高于常规闭式热泵干燥系统的COP。系统运行过程中无结霜现象,干燥室内空气温度保持在40℃以上,系统的单位能耗除湿率（SMER）为0.123 kg/kW·h。（4）为了测试系统的实用性能,以香菇为物料进行了干燥实验,并从色泽、质地、风味等方面对不同干燥模式下的香菇产品进行感官评价,对比分析表明,太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的香菇综合评分最高,为92.5分。另外,对香菇干燥实验数据进行了干燥动力学分析,对比分析了7种干燥模型的拟合结果,对于直膨式太阳能热泵干燥系统,最佳的香菇干燥动力学模型是Page 模型,R2 值为 0.996,RMSE 值为 0.0211。本文研究结果表明,直膨式太阳能热泵干燥系统在降低干燥能耗、提高干燥品质等方面具有较大的应用潜力,本文研究可以为高效节能太阳能热泵联合干燥系统的研发设计和优化运行提供参考依据。
李秉阳[2]（2021）在《PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究》文中指出根据2020年数据统计,中国作为农业大国其粮食总产量为66950万吨,水果总产量在27400万吨以上,中药材总产量超过450万吨。但是,由于我国很多地理标志农产品都产自经济不发达的国家级贫困县区,恶劣的地理环境和闭塞的交通运输条件造成了很多农副产品的滞销,严重限制了当地经济的发展。在此背景下,农副产品需要通过干燥来提高保质期、减少包装成本、降低运输重量并保留营养价值。在诸多干燥技术中,自古沿用至今的自然晾晒干燥应用最为广泛,但其存在效率低、周期长、效果差、污染严重等问题。热风干燥等技术则存在投资和运行费用高昂、能量损失严重、干燥不均匀等缺点。研发适合不同产地的农产品绿色干燥技术装备对降低加工成本、提升加工品质和产品附加值、实现农产品加工节能增效具有重要意义。本课题以提高能源利用率、降低能耗、提升干燥效果为出发点,提出了一种新型PV/T太阳能热泵联合干燥系统。该系统主要由空气循环回路和制冷剂循环回路组成。系统中采用的PV/T集热器,可同时作为空气的一级加热装置和制冷剂的蒸发器,集热器光伏模块发电量可以为压缩机、风机等用电设备提供电能。与现有太阳能热泵联合干燥系统相比,本系统能更加直观高效地利用太阳能并大幅度减少系统电能消耗。系统采用回热器吸收废气中余热,提高能源利用效率,从根本上避免相变蓄热材料使用不当造成的对环境和物料的污染,减少成本。可通过灵活调整空气流速与质量流量来应对不同条件下物料干燥需求,扩大系统使用范围。为了验证干燥过程中,不同种空气对系统性能的影响,将回热器与集热器之间管路设计成可拆卸式。去除管路,环境空气进入集热器为开式干燥模式,反之则为闭式干燥模式,在不同环境条件下进行大量干燥实验。对实验结果进行分析,主要结论如下:（1）影响PV/T集热器性能的因素中,空气质量流量的升高会大幅度提高光热效率。但当光热效率提升到一定值时,继续增加空气质量流量,光热效率不会有明显变化,反而会因为风机功率的不断提升而降低系统整体经济性。就集热器性能角度而言,最优的空气质量流量数值为0.042kg/s。集热器进口空气温度升高会对光热效率产生负面影响,但对光电效率影响不大。集热器供热量和光伏发电量的整体变化趋势与太阳辐照强度接近,但是在此过程中光伏发电量会受到光伏模块温度的负面影响。实验过程中,集热器光热效率平均值最高为34.04%,综合效率平均值最高为55.45%。由此可以看出,采用PV/T集热器大大提高了太阳能利用率;（2）不同的物料处理工艺会影响干燥结果。将相同物料分为四分,进行不同的处理。第一份保留表皮,切片厚度5mm,其余三份去除表皮,切片厚度分别为5mm,3mm,8mm。实验结果表明,物料表皮的存在会影响干燥过程除水量和干燥速率,切片厚度越小越有利于水分蒸发;（3）回热器可以稳定吸收干燥废气中的余热,实验过程中回热器吸收的热量最高为1.99k W?h,大大提高了系统能源利用效率;（4）为验证两种干燥模式的性能,分别在不同环境条件下进行对比实验。结果表明,闭式干燥模式性能更加稳定,克服环境因素影响的能力更强。光伏模块的发电量能降低28.40%的系统电能消耗,热泵系统平均COP值为4.05。干燥室平均温度为55.40℃,单位能耗除湿率（Specific Moisture Extraction Rate）为3.73kg/（k W?h）,物料最终含水率为13.68%。本系统可以提高能源利用率,减少电能消耗,达到节能减排的目的,为物料中低温干燥提供了一种切实可行的方案。本系统的推广和使用,可以助力乡村振兴,推动我国特色农业现代化建设。
杜信元[3]（2021）在《杨木太阳能/空气能联合干燥的工艺优化》文中研究表明木材干燥是木材加工过程中能耗最大的一个工序,约占木制品生产总能耗的40%～70%,并且占主体地位的常规干燥产生的废气中含有大量CO2、SO2和NO2等环境污染物,随着我国相关环保法律的实施和大气污染防治决策的部署,高能耗与环境污染问题已成为木材干燥行业发展的瓶颈。利用太阳能、空气能等清洁能源的环保型干燥方法符合节能环保的木材干燥主题,间歇加热干燥方法具有缓解干燥应力、提高干燥质量等优点。为了达到节能环保、木材资源与能源高效利用的目的,确定太阳能/空气能联合间歇加热干燥的能源最佳转换阈值并对其工艺过程进行优化是十分必要的。本研究结合多能互补的研究思想,以25mm杨木为试验材料,将间歇加热干燥方法应用到实验室搭建的太阳能/空气源热泵联合干燥设备中,通过改进干燥系统、确定含水率间歇界限、调整间歇加热干燥基准三方面研究对联合干燥工艺进行优化,主要研究结果如下:（1）通过百度试验法测得杨木的初期开裂为2级,内裂为1级,截面变形为4级,扭曲为3级,干燥速度为1级,为易干材;依据干燥特性初步编制25mm杨木干燥基准的初期温度为50℃,干湿球温差为5℃,干燥末期温度为75℃。（2）采用太阳能/空气能联合干燥设备对初步干燥基准进行验证和性能测试,联合干燥质量达到三级标准,根据联合干燥设备性能测试结果,提出以太阳辐照值达到400W/m2为集热水泵开启条件,达到优化联合干燥控制系统,充分利用太阳辐射能的目的;提出通过加装大功率电蒸汽加湿器,达到完善太阳能/空气能联合干燥设备,提高联合干燥设备性能和干燥质量,为优化联合干燥工艺提供技术支撑。（3）通过对采用不同间歇率（0、33%、66%）的杨木间歇加热干燥过程中干燥速率、分层含水率、干燥应力和干燥质量进行分析,得出间歇加热干燥方式通过非加热阶段的表层吸湿和含水率梯度作用,促进芯边交界材和心材的水分向边材移动,提高了木材内部水分的均匀性,达到提高加热阶段干燥速度和缓解干燥应力的效果,最终确定含水率30%～90%为间歇加热干燥的应用范围,其中,含水率60%是间歇率33%和66%的干燥工艺转换点;为保证木材充分热透,在加热阶段开始前需要进行1.5h的预热处理。（4）通过调整间歇加热干燥基准与完善太阳能/空气能联合干燥系统优化后的联合间歇加热干燥工艺,与优化前的连续低温干燥相比,在初含水率高72.8%～81.72%的情况下,干燥速率提高9%～37.5%;干燥质量由三级提高到二级标准;干燥系统的供热能效比（COP）分别为2.74、2.80,较连续低温干燥系统提高11.8%～14.3%。综上,25mm杨木太阳能/空气能联合的最佳干燥工艺为:采用间歇加热干燥基准,其中初期温度为55℃,温差为5.3℃,干燥后期温度为85℃;含水率在90%～60%时间歇率为33%,含水率在60%～30%时间歇率为66%。
曹凤梅,张红光,孙照凯[4]（2020）在《单轴抛物槽集热器设计》文中研究表明针对宁夏地区枸杞等农副产品干燥问题,设计太阳能干燥装置中的单轴抛物槽集热器,该集热器主要包括机械传动系统、抛物槽聚光器和控制系统。机械传动系统由东西旋转跟踪传动机构和高度角调节机构组成;控制系统基于PLC控制,能根据每10 min时间间隔计算的跟踪角控制步进电机调整跟踪方位,适时追踪太阳位置;人机交互通过上位机组态界面实现。试验结果表明:该集热器运行稳定、可靠、人为干预少,跟踪精度可达到抛物槽法平面与日地连线的适时夹角不超过3°,从而高效、环保、节能的提高农副产品的干燥品质。
丁宇[5]（2020）在《杨木单板太阳能协同干燥技术研究》文中研究说明单板是胶合板的基本组成单元,在胶合板生产过程中,单板干燥环节能耗较高。将太阳能干燥及其协同储热或者除湿干燥应用于单板干燥过程当中,对于提高单板干燥效率、干燥质量及推动单板节能干燥技术的实践应用,同时降低胶合板生产过程中的能耗具有现实意义。本研究在小型顶风式太阳能干燥室中,通过计算流体力学软件对干燥室内的风场进行模拟,并结合实际情况进行验证。探究出干燥室内最优化的风速条件,并在该条件下利用太阳能协同储热装置或者除湿机对不同厚度的杨木单板进行干燥。对比评定不同干燥工况下单板干燥速率、干燥质量、干燥能耗,探究出了一种较为优化的干燥工艺,主要研究结果如下:⑴太阳能室光电性能试验结果表明,太阳能发电系统光伏日均发电量分9.21k W·h,系统日均耗电量为8.14k W·h,可以满足干燥室风机的能耗需求。太阳能光热性能试验结果表明,相对于大气干燥,纯太阳能干燥、储热协同太阳能干燥、除湿协同太阳能时都能显着提高干燥室内的温度,平均温度分别提高20℃、21℃、25℃。⑵计算流体力学软件对单板太阳能干燥室内风速场进行模拟优化结果表明,当通风机间的风速（顶部风速）风速为5m/s,材堆与侧墙的距离为0.4m时,干燥室内的干燥介质流场分布最为合理。此时流经材堆的风速平均值为2.53m/s。模拟精确度较高,误差值在6%以下。⑶大气、纯太阳能、储热协同太阳能、除湿协同太阳能干燥工况下单板干燥速率结果表明,相对于大气干燥,纯太阳能、储热协同太阳能、除湿协同太阳能对单板进行干燥可以显着的提高单板干燥的速度,干燥时间分别缩短25.5h、26.5h、29.0h,干燥速率平均每小时提高5.87%/h、6.72%/h、9.91%/h。当单板厚度增加时,单板含水率平均每小时含水率下降的速率由低到高为:大气干燥<纯太阳能<储热协同太阳能<除湿协同太阳能。⑷大气干燥、纯太阳能、储热协同太阳能、除湿协同太阳能工况下,厚度为2.0mm、3.0mm、4.0mm的单板干燥质量结果表明,单板厚度增加,单板干燥终含水率增加,部分缺陷减少。太阳能干燥室内引入储热系统及除湿系统可以减少单板太阳能干燥过程中缺陷的产生,太阳能协同除湿干燥时,干燥缺陷最少,质量最优。⑸纯太阳能、储热协同太阳能、除湿协同太阳能干燥过程中能耗理论计算与分析结果表明,在太阳能干燥的基础上引入储热系统及除湿系统,可以提高能量利用效率。相较于纯太阳能干燥及储热协同太阳能干燥,除湿协同太阳能干燥太阳能利用效率更高。
郝文刚[6]（2020）在《基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究》文中认为干燥在工业、农业等国民经济重要领域均有大量的应用,我国的干燥能耗占整个工业能耗的比例达到12%左右。干燥作为农副产品长期保存的一种重要方式,根据相关农副产品干燥领域的研究表明,目前我国的农副产品干燥技术存在能耗大、技术落后、干燥品质差、智能控制水平低等问题。因此研发高效节能的干燥系统以及确定合理的物料干燥工艺对提高干燥行业效益、缓解环境污染具有重要的意义。本文立足于以太阳能热利用为主,减少传统能源的使用。通过对传统太阳能干燥工艺控制进行研究,进一步提出了基于太阳能热利用的双工质干燥系统设计方法。设计和搭建了双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统,对干燥系统进行理论分析、实验测试和预测优化评价等研究。本论文主要开展的工作如下:（1）针对传统太阳能干燥过程中存在干燥周期不确定、干燥工艺不易控制、干燥品质差等问题,提出了开放式太阳能干燥物料终点判断和直接式太阳能干燥温度控制的工艺方法。理论分析了开放式太阳能干燥物料的热湿迁移机理,构建了开放式太阳能干燥的热湿迁移模型,分析预测物料干燥过程中表面温度和质量变化,并以红薯为研究对象对预测模型进行实验验证。研究表明预测模型能够较准确地反映物料在开放式干燥过程中的表面温度及其质量变化,获得了最佳的红薯干燥动力学模型。基于建立的热湿迁移模型提出了一种开放式太阳能干燥物料终点判断的方法,实时预测对比干燥过程中物料的水分比与干燥动力学模型计算出的水分比,判断干燥过程是否达到干燥要求。设计和搭建了一种直接式太阳能干燥系统,以红薯为研究对象进行系统干燥性能实验测试,构建了系统干燥过程的热性能动态模型,分析预测干燥物料的表面温度。研究表明建立的预测物料表面温度模型具有较高的准确性,揭示了系统太阳能利用率和获得热量的变化规律。基于建立的热性能动态模型提出了一种直接式太阳能干燥温度的控制方法,可以实时监测物料表面温度,进而可以采取相应的措施保证干燥空气温度处于适宜的范围内。（2）在传统太阳能干燥工艺控制研究的基础上,根据不同物料的适宜干燥温度,利用相关设备实现不同工质的循环切换,提出了一种基于太阳能热利用的双工质干燥系统设计方法,来满足适宜的干燥温度和节能性的需求。以干燥空气温度适宜、运行能耗最低为目标制定了双工质干燥系统的运行控制策略,设计和搭建了双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统,并分析和阐明了两种太阳能干燥系统的构建组成和工作原理。（3）对双效太阳能集热器干燥系统和直膨式热泵辅助太阳能干燥系统进行理论与实验的研究,获得了两种干燥系统的运行调控规律。建立双效集热器的传热模型,对单独集热空气时的出口空气温度进行数值求解。以济南市典型的环境气候参数为例,对集热器的出口空气温度进行预测,给出该系统在不同运行环境下的太阳能保证率和能量利用分配率。通过制定系统运行控制策略,实验分析了柠檬片在该系统中的干燥特性和系统运行控制性能。研究发现建立的模型可以准确的预测单独集热时的出口空气温度,揭示了双效太阳能集热器的热效率和总热损效率的变化规律。干燥箱的最高空气温度可以控制在60℃以下,验证了运行控制策略的可靠性,同时发现在相同实验条件下双效太阳能集热器干燥系统的干燥能力高于开放式太阳能干燥,阐明了柠檬片在双效太阳能集热器干燥系统中的干燥特性,并获得了柠檬片最佳的干燥动力学数学模型。理论分析了直膨式热泵干燥的热力学性能。将带有玻璃盖板的集热/蒸发器考虑成类似太阳能空气集热器,构建了带有玻璃盖板的集热/蒸发器的传热模型,预测其出口空气温度,确定了模型的单值性条件,利用MATLAB编制求解程序并利用实验测试进行验证,通过制定系统的运行控制策略,设计了系统运行的PLC控制系统。研究发现建立的带有玻璃盖板的集热/蒸发器传热模型具有较高的准确性;实验揭示了干燥箱内的空气温度与太阳能辐射强度之间的关系,给出了系统运行时的COP和单位能耗除湿量等性能指标参数,明确了太阳能辐射强度对直膨式热泵干燥的影响程度,得到了影响干燥箱内最高空气温度和平均制热性能系统的关键因素;获得了柠檬片在直膨式热泵辅助太阳能干燥系统中的干燥特性和干燥动力学模型。（4）对基于太阳能热利用的双工质干燥系统进行预测评价研究,构建了物料干燥的预测-运行-评价体系。以双效太阳能集热器干燥系统的实验测试数据为机器学习训练的样本,选取5种机器学习方法,建立了系统集热单元的预测模型,将环境温度、环境相对湿度、太阳辐射强度、风速和风向作为机器学习的输入变量,集热器的出口空气温度作为输出变量。分析了特征值的权重和确定了机器学习方法的超参数,揭示了影响集热单元出口空气温度的重要因素,获得了最佳的机器学习预测方法。将双效太阳能集热器作为研究对象,选取了环境温度、太阳能辐射强度、集热单元送风量为运行环境参数,以出风温度和集热效率作为目标,分析了运行环境参数对集热单元出口温度的影响,给出了适合集热单元的运行环境参数。完善了物料干燥过程的能量-（?）-环境-经济评价体系,分析了物料干燥过程中的能量利用率、经济性和环境性,揭示了物料干燥过程中（?）流和提升潜力的变化规律,给出了提高干燥能量利用率的途径。明确了物料干燥过程中的经济效益和环境效益。利用收缩性和色差性为评价指标分析干燥物料的品质,指出了收缩面积和含水率之间的关系,分析了不同干燥方式下干燥产品的色差。综上所述,本文提出的传统太阳能干燥的工艺控制方法可以有效的控制干燥物料的干燥过程,为实际工程的应用提供理论基础。同时研究表明基于太阳能热利用的双工质干燥系统在降低干燥能耗、提高干燥行业的经济效益、保证干燥物料品质等方面具有较大的应用潜力。
唐军[7]（2020）在《直通式真空管太阳能热泵联合干燥装置设计及性能研究》文中研究指明干燥行业作为工业耗能大户,约占我国国民经济总能耗的12%,在当前严峻的能源危机和环境污染背景下,大力发展绿色节能的干燥技术是大势所趋。在干燥行业中,开发出低能耗、高效率、结构简单的新型干燥技术和系统,是目前各国的主要研究目标。太阳能热利用技术和热泵技术都是新型的节能技术,二者的联合技术应用在近年来受到了人们的广泛关注。太阳能与空气源热泵联合干燥技术是太阳能热泵联合应用的方式之一,两者进行联合应用可以有效解决单独太阳能系统能量输出不稳定的问题。同时也有助于提升热泵的性能,降低系统的电能消耗,提升干燥系统的稳定性和可靠性,缩短物料干燥时间,提升物料的干燥品质。但目前的太阳能与热泵干燥系统结构复杂,成本较高。本文从新能源的开发利用和农副产品的实际干燥需求出发,提出了一种直通式真空管太阳能热泵联合干燥装置,阐述了这种联合干燥装置的设计方法和工作原理,并对该装置在不同模式下的系统性能开展了实验研究。具体所做的工作内容和结论如下:（1）以现有干燥研究和理论为基础,设计并搭建了一个干燥室容积为0.792 m3的小型直通式真空管太阳能热泵联合干燥装置实验平台。通过合理假设,核算出联合干燥系统的物料载荷为16 kg。通过对物料干燥过程所需消耗热量的计算,对太阳能干燥子系统的有效集热面积、空气流量;热泵干燥子系统中的压缩机功率、蒸发器和冷凝器的换热面积进行了推算和选型。（2）选用白萝卜作为干燥物料,对系统在不同干燥模式下进行干燥实验,并分析了太阳能干燥子系统、热泵干燥子系统、太阳能热泵联合干燥系统的性能。实验结果表明,与系统在55℃运行单独热泵干燥模式相比,系统在联合干燥模式下干燥时间缩短了4 h,节省了33.33%的时间。平均制热系数提高了6.19%,节省了2.68 k W·h。就干燥时间和系统能耗的角度来看,系统运行联合干燥模式比单独热泵干燥模式更具优势。（3）系统在联合干燥模式下,对白萝卜在不同切片厚度和干燥温度条件下进行干燥实验,分析了两者对干燥速率的影响,并采用了Page干燥模型对白萝卜在50℃、60℃、70℃条件下的干燥过程进行拟合。结果表明,与物料切片厚度相比,温度对物料干燥速率的影响更大。Page模型拟合相关系数和决定系数分别为:0.996～0.998、0.992～0.997,两者均在0.99以上,曲线拟合可信度高。最后对Page基本模型进行了修正,得到了基于干燥温度T下的Page模型拟合方程。
赵宏[8]（2020）在《生物质基固体除湿吸附剂制备及其固定床吸附除湿性能研究》文中提出在当前能源与环境的双重危机下,如何降低能耗和保护环境越来越受到关注,以清洁无污染的可再生能源——太阳能为热源的太阳能干燥系统在农副产品干燥中备受青睐。为了提高太阳能干燥装置的热效率,可将干燥后的湿热气流进行固体吸附除湿后重返到空气集热器中,因此固体除湿吸附剂的开发和固定床吸附除湿系统性能研究至关重要。本论文以农林废弃物生物质——核桃壳为原材料,首先采用炭化和CO2物理活化两步法制备核桃壳活性炭,通过单因素方法考察了炭化过程、活化过程对核桃壳活性炭对孔结构特性和水蒸气吸附性能的影响,利用同步热分析仪、全自动比表面和孔结构分析仪和扫描电子显微镜等设备对核桃壳活性炭物理化学特性进行了表征,分析了孔结构特性和水蒸气吸附性能之间的关系,确定了CO2物理活化法制备活性炭的最佳制备条件。在此基础上对比了不同活化方式对其孔结构分布和水蒸气吸附性能的影响。采用可程式恒温恒湿试验箱进行了活性炭的水蒸气非平衡吸附/再生实验测试,搭建了微型固定床动态吸附装置并测试了不同温度下的核桃壳活性炭水蒸气吸附等温线。自行设计并制作了吸附剂固化模具,搭建了渗透率测试装置,以淀粉为粘结剂进行了优化核桃壳活性炭的固化实验,分析了固化条件对固化后的固体除湿吸附剂的导热系数、水蒸气吸附量和孔结构参数的影响规律,从而获得了吸附剂的最佳固化比例。自行设计并搭建了固定床吸附除湿系统,实验测试并分析了入口空气含湿量、流量和温度对固定床吸附除湿系统除湿性能的影响规律,进一步地计算并分析了固定床吸附除湿系统的传质区移动速度、气体扩散系数、流动相传质系数和总传质系数和影响规律,为保证固定床吸附除湿系统具有较高除湿效率和较高稳定性的综合利用方式提供基础数据。本文主要研究结论如下:（1）核桃壳的热解动力学分析结果表明,不同升温速率下的核桃壳热解活化能在30.1664.86 kJ/mol范围内波动,适宜的炭化温度和升温速率分别为700℃和10℃/min。以水蒸气非平衡吸附性能为评价指标,采用CO2物理活化法制备的核桃壳活性炭优化后的活化温度和时间分别为900℃和3 h,在此条件下获得的核桃壳活性炭当吸附时间为10 h时,其水蒸气非平衡吸附容量为0.3824 g/g,并且活性炭的水蒸气吸附性能和孔结构发展具有良好的一致性,其比表面积也最大,为1228 m2/g,孔径分布以小于0.7 nm的超微孔为主。在此基础上对比了CO2物理活化法、KOH化学活化法和CO2+KOH物理化学联合活化法三种活化方式对活性炭孔结构和水蒸气吸附性能的影响,最终采用CO2+KOH物理化学联合活化法对核桃壳活性炭进行了优化,优化后的活性炭比表面积可达2326m2/g,总孔容积可达1.075 cm3/g,水蒸气吸附量更是提高到了0.6754 g/g,这三项指标在优化后分别提升了约89%,86%和77%。（2）吸附剂固化实验研究结果表明,当最佳粘结剂比例为20%时,固体除湿吸附剂的导热系数、水蒸气非平衡吸附容量和比表面积分别为0.2263 W/（m·K）、0.5562 g/g和2314 m2/g,经固化实验后,在水蒸气非平衡吸附容量下降约18%的情况下,其导热系数相比颗粒状活性炭提高了约71%,解决了颗粒状核桃壳活性炭的飘散、结块等问题,获得了适用于固定床吸附除湿系统的生物质基固体除湿吸附剂。（3）固定床吸附除湿系统实验和计算结果表明,固体除湿吸附剂除湿量随着入口空气含湿量的增加显着增加,入口空气含湿量从19.827 g/kg上升到29.740g/kg之后,最大除湿量增长了约53%。入口空气流量对除湿时间的影响较大,入口空气流量从50 m3/h升高至150 m3/h时,其最大除湿量增加了13%,有效除湿时间从350降低到200 min,降低了约75%,此时流动相传质系数增加了1倍。入口空气温度对固定床吸附除湿系统的除湿量性能具有较大的影响,其中固定床吸附除湿系统的入口空气温度从40℃上升到60℃时,最大除湿量降低了约54%,此时总传质系数增加了6.5倍。当再生温度为70℃时,34 min便可以对吸附平衡的固体除湿吸附剂完成再生。
胡众欢[9]（2020）在《基于热辐射等效的太阳能模拟器设计与研究》文中研究指明太阳能干燥具有节能、环保、可再生等特点,在学术界广泛关注。但太阳能极大程度依赖天气因素,且不连续性、不稳定性,使太阳能干燥技术的发展较为缓慢。将太阳能模拟器应用于太阳能干燥技术研究,可有效解决研究过程受天气因素干扰的问题,推进太阳能干燥技术的发展。然而,现有的太阳能模拟器大都是针对航空航天领域、高能反应领域、光学元器件测试领域等应用场景开发的,应用成本相对偏高,难以在农产品太阳能干燥技术研究中推广应用。基于上述情况,本文针对干燥操作的特点,设计了一种基于热辐射等效的太阳能模拟器,并对太阳能模拟器的性能进行了测试;以苦瓜为实验材料对本文所设计的太阳能模拟器的适用性进行了测试;构建了太阳能模拟器干燥系统的数学模型,对实验系统进行了数值模拟,并分析了干燥过程中的能量和质量传递现象。本文主要研究结果如下:（1）根据太阳能干燥过程的特点,确定了太阳能模拟器的设计标准,采用COMSOL Multiphysics对太阳能模拟器的光源排布方式进行了分析与优化,并设计加工了太阳能模拟器实物,对其性能进行了测试。测试结果表明:太阳能模拟器可提供最大辐照度为1216.1W/m2,高于地球表面最大理论辐照度1000W/m2;太阳能模拟器辐照度不均匀度低于10%,符合国际电工委员会所规定的C级要求;太阳能模拟器辐照度不稳定度低于10%,符合国际电工委员会所规定的C级要求;太阳能模拟器有效辐照面积大于一般干燥实验材料堆放面积0.2m2。本文所设计的太阳能模拟器满足设计要求。（2）以苦瓜为原材料,选取三种切片厚度（3mm、5mm、7mm）设计了9组实验,每组实验分为室外实验与室内实验,室内实验采用太阳能模拟器模拟对应室外条件的太阳辐照度变化情况,并从干燥特性曲线、有效水分扩散系数、干燥活化能三个方面对实验进行了分析。实验结果表明:室内实验与室外实验的干燥速率伴有很小幅度的交替性变化,但干燥速率的整体变化趋势一致,水分比变化情况几乎完全一致,剔除接近绝干的数据点后,其各个点的测量值的相对误差均在10%以内;第8组实验的有效水分扩散系数的相对误差最大,其值为10.71%,其余8组实验的有效水分扩散系数的相对误差均在10%以内;苦瓜切片厚度3mm、5mm、7mm的干燥活化能相对误差分别为11.9%、10.5%、11.3%,室内实验与室外实验的干燥活化均在合理范围内。本文所设计太阳能模拟器可用于干燥过程的研究。（3）分析了实验系统在干燥过程中的能量传递特性与质量传递特性,根据菲克定律、达西定律、能量守恒等定律与高斯定理,在多孔介质模型的基础上建立了实验系统质量与能量传递的数学模型,并以第6组实验对模型进行了验证,分析了太阳能干燥过程中主要物理量的变化情况,结果表明:数值模拟结果得到的水分比曲线与实验得到的水分比曲线变化趋势基本一致,其最大偏差为0.159;干燥室内水蒸气浓度总体上先增大后减小,干燥室中心区域水蒸气浓度比干燥室边缘区域水蒸气浓度高;材料在干燥过程中有干区、湿区、蒸发区之分,且干区与湿区被蒸发区隔开,蒸发区逐渐由材料外部向材料内部迁移;干燥初期,材料平均温度上升迅速,表明材料在干燥过程中存在着预热阶段;在干燥过程开始的前几秒,干燥室的底部热空气有明显的上浮趋势,在空气进口处不断有冷空气流入,随着热空气在干燥室顶部不断堆积,干燥室内的气压逐渐增大,一段时间后整个干燥室内的流场趋于稳定,但随辐照度的变化仍有轻微波动。
迟祥[10]（2020）在《太阳能/空气能联合干燥集热介质的选择及杨木干燥能耗分析》文中认为木材太阳能干燥是以清洁、绿色、节能能源为主的干燥方法之一,由于木材太阳能联合干燥设备的主要系统（太阳能集热系统）不但受集热/储热介质的影响还受地域、季节的影响,目前木材太阳能干燥系统以在热带地区应用为主。为了解决木材太阳能联合干燥设备仅应用于热带地区的局限性,木材太阳能干燥系统的集热/储热介质能否适应高纬度地区的季节性特征（中国哈尔滨）是其应推广的重要因素,探讨太阳能干燥系统中的集热/储热介质的跨季候选择方案具有十分重要意义。同时设备的能耗可以反映出木材太阳能干燥设备的性价比,对设备的改进提供研究方向,为木材太阳能空气能联合干燥方法提供理论基础。本研究以电热法和冷却法对集热介质的跨季候选取进行模拟试验,研究了所选择的集热介质在杨木干燥过程中所对应的温度参数进行匹配,选择合适的集热介质;用木材太阳能/空气能联合干燥设备对杨木锯材进行干燥,研究了介质选择方案的验证;通过对设备运行中集热系统和空气源热泵的性能参数测试,并分析杨木干燥过程中设备所消耗的能量,对设备的能耗进行分析测试。主要研究内容及结果如下:（1）通过电热法和冷却法测试了三种常见的工业介质在不同环境条件下的热量收集和热量存储。结果表明在环境温度为-10℃时,乙二醇水溶液（W-EG）收集的热量为22.27 kJ 比传热油（THO）的集热量10.59 kJ多109.3%,热效率比THO高91.1%。在早春,当环境温度小于0℃时,发现W-EG是热效率最高的介质。-10℃时THO的K0值是W-EG的106.1%,在极小值处,环境温度为20℃时,W的K0值最大W-EG的K值最小,W是W-EG的124%。因此,在中国北方的冬季,早春的W-EG是最好的集热/储热介质。春末夏末秋初,W是最好的集热介质,W-EG是最好的储热介质。（2）通过对35 mm杨木锯材进行干燥,根据干燥过程所涉及的参数计算出杨木锯材在各干燥阶段所需热量,并根据所需热量计算出选择的介质在杨木干燥工艺各阶段应达到的温度。结果表明:在冬季条件下,杨木锯材干燥至含水率小于等于15%时,W-EG需要达到最高温度为77.2℃;在满足介质W的使用环境温度时,最低集热温度需要50.5℃,最高需要75.5℃;THO的最高集热温度至82.8℃,才能满足杨木锯材干燥的温度参数条件。（3）通过对太阳能/空气能联合干燥设备的集热介质选取验证、系统的性能测试及杨木干燥过程能耗分析,分别对水和防冻液两种集热介质进行集热测试及空气能性能测试。结果表明:在环境平均温度11.9℃、太阳平均辐照值812.2 W/m2的条件下,水的平均集热效率61.02%,且最高温度可达79℃,防冻液的集热效率为22.04%,最高温度可达83℃,本研究证明了木材太阳能干燥方法在中国北方（哈尔滨地区）可行性,并且在不同的季节使用相应的集热介质可以满足设备的使用,达到更好的集热效果,而空气能平均供热系数为3.44,表明系统的兼容性较好;在此基础上以水为集热介质采用太阳能/空气能联合干燥对25 mm厚杨木进行干燥实验,结果表明:在环境平均温度24.3℃,杨木含水率由40.24%降至9.79%,单位材积能耗为39.25 kW h/m3,与杨木常规干燥单位材积所需能耗472.36 kW·h/m3相比,太阳能/空气能联合干燥具有明显节能效果。
二、农副产品太阳能干燥技术的研究和发展（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、农副产品太阳能干燥技术的研究和发展（论文提纲范文）
（1）直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能干燥简介 |
| 1.3 热泵干燥系统简介 |
| 1.3.1 热泵干燥系统原理 |
| 1.3.2 热泵干燥系统特点 |
| 1.4 太阳能热泵联合干燥国内外研究现状 |
| 1.5 目前研究存在的问题 |
| 1.6 本文主要的研究内容及技术路线 |
| 2 干燥过程传热传质理论研究 |
| 2.1 干燥基本理论 |
| 2.1.1 物料干燥特性参数 |
| 2.1.2 物料中水分的分类 |
| 2.2 影响干燥速率的因素 |
| 2.3 物料干燥动力学模型 |
| 2.3.1 薄层干燥方程 |
| 2.3.2 平衡水分方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 直膨式太阳能热泵系统干燥工艺 |
| 3.1 系统干燥工艺流程 |
| 3.1.1 干燥系统基本工作流程 |
| 3.1.2 干燥系统各部件性能参数 |
| 3.2 直膨式太阳能热泵系统干燥模式 |
| 3.3 干燥实验方法及评价指标 |
| 3.3.1 实验测量仪器 |
| 3.3.2 实验不确定度分析 |
| 3.3.3 初始含水率测定 |
| 3.3.4 干燥系统性能评价指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 直膨式太阳能热泵干燥实验研究 |
| 4.1 干燥实验材料 |
| 4.1.1 实验物料 |
| 4.1.2 物料预处理 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 香菇干燥特性实验 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 不同干燥模式实验结果与分析 |
| 4.3.1 太阳能集热器单独通风干燥实验 |
| 4.3.2 空气源热泵单独干燥实验 |
| 4.3.3 直膨式太阳能热泵连续干燥实验 |
| 4.3.4 太阳能辅助热泵间歇运行干燥实验 |
| 4.3.5 系统运行特性分析 |
| 4.4 物料干燥特性分析 |
| 4.4.1 干燥物料品质评价 |
| 4.4.2 物料干燥动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间研究成果及获得奖励情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 太阳能热泵联合干燥系统 |
| 1.2.1 太阳能干燥系统 |
| 1.2.2 热泵干燥系统 |
| 1.2.3 太阳能热泵联合干燥系统的形式 |
| 1.3 太阳能热泵联合干燥研究现状 |
| 1.3.1 太阳能热泵联合干燥国外研究现状 |
| 1.3.2 太阳能热泵联合干燥国内研究现状 |
| 1.4 国内外研究对本课题的启示 |
| 1.5 本课题的研究思路和内容 |
| 1.5.1 本课题研究基本思路 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 PVT太阳能热泵联合干燥系统的工作原理及构成 |
| 2.1 PVT太阳能热泵联合干燥系统的工作原理 |
| 2.1.1 PVTHPD系统的结构介绍 |
| 2.1.2 PVTHPD系统的工作原理 |
| 2.2 PVTHPD系统主要部件选型 |
| 2.2.1 PV/T集热器 |
| 2.2.2 干燥室 |
| 2.2.3 回热器 |
| 2.2.4 吸热装置 |
| 2.2.5 冷凝器 |
| 2.2.6 压缩机 |
| 2.2.7 风机 |
| 2.2.8 逆变装置及蓄电池 |
| 2.2.9 保温装置 |
| 2.3 系统部件选型情况总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统干燥工质热力循环特性分析 |
| 3.1 物料干燥过程分析 |
| 3.2 系统干燥工质热力循环特性分析 |
| 3.3 实际干燥过程空气能量特性研究 |
| 3.3.1 开式干燥模式高辐照强度(工况a)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.2 开式干燥模式低辐照强度(工况b)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.3 闭式干燥模式高辐照强度(工况c)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.4 闭式干燥模式低辐照强度(工况d)空气热力循环特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 系统干燥性能分析 |
| 4.1 集热器性能影响因素分析 |
| 4.2 不同物料处理工艺干燥性能分析 |
| 4.3 不同干燥模式系统性能分析 |
| 4.3.1 开式干燥模式高辐照强度系统性能分析(工况1) |
| 4.3.2 开式干燥模式低辐照强度系统性能分析(工况2) |
| 4.3.3 闭式干燥模式高辐照强度系统性能分析(工况3) |
| 4.3.4 闭式干燥模式低辐照强度系统性能分析(工况4) |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本课题的创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间取得的成果 |
（3）杨木太阳能/空气能联合干燥的工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 木材干燥工业的现状及发展 |
| 1.2 木材太阳能/热泵联合干燥研究现状 |
| 1.2.1 太阳能资源与木材太阳能干燥研究现状 |
| 1.2.2 热泵的制热原理及应用现状 |
| 1.2.3 太阳能/热泵联合干燥技术研究现状 |
| 1.3 国内外木材间歇加热干燥工艺研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究的目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.4.4 特色与创新点 |
| 2 杨木干燥基准的编制与太阳能/空气能联合干燥验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 杨木基本干燥特性和干燥基准 |
| 2.3.2 杨木太阳能空气能联合干燥曲线 |
| 2.3.3 杨木太阳能/空气能联合干燥过程分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 杨木间歇加热干燥过程中的应力和含水率变化分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 不同间歇加热干燥曲线 |
| 3.3.2 间歇加热干燥过程中的分层含水率 |
| 3.3.3 间歇加热干燥过程中的干燥速率 |
| 3.3.4 间歇加热干燥过程中的弹性应变 |
| 3.3.5 干燥质量检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 杨木太阳能/空气能联合干燥的工艺优化与能耗分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同太阳能/空气能联合间歇加热干燥工艺对干燥周期的影响 |
| 4.3.2 不同太阳能/空气能联合间歇加热干燥工艺对分层含水率的影响 |
| 4.3.3 不同太阳能/空气能联合间歇加热干燥工艺干燥应力的影响 |
| 4.3.4 不同太阳能空气能联合间歇加热干燥工艺对干燥质量的影响 |
| 4.3.5 不同太阳能/空气能联合干燥工艺对干燥能耗的影响 |
| 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 |
| 附件 |
（4）单轴抛物槽集热器设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 集热器整体结构 |
| 2 集热器机械传动设计 |
| 2.1 东西旋转跟踪传动系统 |
| 2.1.1 传动形式 |
| 2.1.2 蜗轮蜗杆设计 |
| 2.2 高度角机构设计 |
| 3 集热器控制系统设计 |
| 3.1 集热器控制系统硬件及控制电路 |
| 3.1.1 控制器 |
| 3.1.2 执行器 |
| 3.1.3 步进电机控制电路 |
| 3.2 集热器控制系统软件设计 |
| 3.3 上位机组态设计 |
| 4 试验验证 |
| 4.1 机械结构验证 |
| 4.2 控制系统实验室调试 |
| 4.3 现场联机调试 |
| 4.4 集热器跟踪精度测试 |
| 5 结论 |
（5）杨木单板太阳能协同干燥技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 单板干燥研究现状 |
| 1.2.1 单板干燥机理 |
| 1.2.2 单板干燥设备 |
| 1.2.3 单板干燥工艺 |
| 1.3 太阳能干燥研究现状 |
| 1.3.1 太阳能干燥原理 |
| 1.3.2 太阳能干燥的应用 |
| 1.3.3 太阳能干燥中储热技术 |
| 1.4 太阳能除湿协同干燥 |
| 1.4.1 热泵除湿干燥 |
| 1.4.2 太阳能除湿协同干燥 |
| 1.5 本课题研究目的和意义 |
| 2 单板太阳能干燥室光电-光热性能测试 |
| 2.1 设备组成 |
| 2.1.1 单板干燥室 |
| 2.1.2 太阳能发电系统 |
| 2.1.3 相变储热系统 |
| 2.1.4 除湿系统 |
| 2.2 性能测试试验 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.2.3 试验结果与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 太阳能干燥室内风速场的模拟优化与验证 |
| 3.1 计算流体力学概述 |
| 3.2 太阳能干燥室的设备组成及试验方法 |
| 3.2.1 干燥室 |
| 3.2.2 材堆与单板 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.3 干燥室内部流场的数值模拟原理及过程 |
| 3.4 模拟结果与分析 |
| 3.4.1 干燥室内部最佳循环风速的确定 |
| 3.4.2 干燥室内部材堆到侧墙最佳距离确定 |
| 3.5 模拟结果的试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 杨木单板干燥速率监测及干燥质量评价 |
| 4.1 单板含水率的测定 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验设备 |
| 4.1.3 试验方法 |
| 4.1.4 结果与分析 |
| 4.2 单板干燥速率比较研究 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 试验方法 |
| 4.2.4 结果与分析 |
| 4.3 单板干燥质量评价 |
| 4.3.1 材料与设备 |
| 4.3.2 单板干燥质量评价方法 |
| 4.3.3 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 杨木单板干燥能耗计算与分析 |
| 5.1 纯太阳能干燥能耗计算 |
| 5.1.1 太阳能辐射量 |
| 5.1.2 干燥室尺寸及单板材积量 |
| 5.1.3 干燥能耗计算 |
| 5.2 储热协同太阳能干燥能耗计算 |
| 5.3.1 系统的组成 |
| 5.3.2 能耗计算 |
| 5.3 除湿协同太阳能干燥能耗计算 |
| 5.3.1 系统的组成 |
| 5.3.2 能耗计算 |
| 5.4 工艺匹配计算分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介1 |
| 导师简介2 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（6）基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能及热泵干燥技术 |
| 1.2.2 干燥特性及动力学模型 |
| 1.2.3 干燥系统的性能及评价分析 |
| 1.2.4 机器学习在预测方面的应用 |
| 1.3 目前研究存在的关键问题 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 1.5 本课题的技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 传统太阳能干燥方式的工艺控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 开放式干燥物料的热湿迁移研究 |
| 2.2.1 开放式干燥的实验测试 |
| 2.2.2 热湿迁移模型的建立 |
| 2.2.3 模型的求解 |
| 2.2.4 结果与分析 |
| 2.3 直接式干燥物料表面温度的预测 |
| 2.3.1 直接式干燥的实验测试 |
| 2.3.2 表面温度预测模型的构建 |
| 2.3.3 模型的求解 |
| 2.3.4 结果与分析 |
| 2.4 传统太阳能干燥的工艺控制方法 |
| 2.4.1 开放式太阳能干燥终点的控制方法 |
| 2.4.2 直接式太阳能干燥温度的控制方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于太阳能热利用的双工质干燥系统的研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双工质干燥系统的设计方法及运行控制策略 |
| 3.2.1 设计方法 |
| 3.2.2 运行控制策略 |
| 3.3 双效太阳能集热器干燥系统的构建及工作原理 |
| 3.3.1 系统构建 |
| 3.3.2 工作原理 |
| 3.4 直膨式热泵辅助太阳能干燥系统的构建及工作原理 |
| 3.4.1 系统构建 |
| 3.4.2 工作原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双效太阳能集热器干燥系统的理论与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双效集热器的传热理论模型 |
| 4.2.1 模型描述及假设条件 |
| 4.2.2 能量平衡方程的建立 |
| 4.2.3 换热系数的确定 |
| 4.2.4 单值性条件的确定 |
| 4.2.5 模型的求解方法 |
| 4.3 实验材料与方法 |
| 4.3.1 实验材料 |
| 4.3.2 测试方案 |
| 4.3.3 实验仪器 |
| 4.3.4 干燥特性参数 |
| 4.3.5 干燥动力学模型 |
| 4.3.6 不确定度分析 |
| 4.4 系统的性能评价指标与运行控制策略 |
| 4.4.1 性能评价指标 |
| 4.4.2 运行控制策略 |
| 4.5 结果与分析 |
| 4.5.1 模型准确性的验证 |
| 4.5.2 双效集热器性能分析 |
| 4.5.3 模型预测案例分析 |
| 4.5.4 系统运行过程分析 |
| 4.5.5 物料干燥特性分析 |
| 4.5.6 物料干燥动力学模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 直膨式热泵辅助太阳能干燥系统的理论与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 带有玻璃盖板的集热/蒸发器的传热模型 |
| 5.2.1 模型简化与假设条件 |
| 5.2.2 能量平衡方程的建立 |
| 5.2.3 换热系数的确定 |
| 5.2.4 单值性条件的确定 |
| 5.2.5 模型的求解方法 |
| 5.3 直膨式热泵干燥的热力学分析 |
| 5.3.1 热泵干燥过程空气循环分析 |
| 5.3.2 热泵干燥过程制冷剂循环分析 |
| 5.3.3 热泵干燥的性能评价指标 |
| 5.4 实验的材料与方法 |
| 5.4.1 实验材料 |
| 5.4.2 测试方法 |
| 5.4.3 实验仪器 |
| 5.4.4 干燥特性参数确定 |
| 5.4.5 干燥动力学模型 |
| 5.4.6 不确定度分析 |
| 5.5 系统的运行控制策略 |
| 5.6 结果与分析 |
| 5.6.1 模型准确性的验证 |
| 5.6.2 热泵干燥运行性能分析 |
| 5.6.3 物料干燥特性 |
| 5.6.4 物料干燥动力学模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 基于太阳能热利用的双工质干燥系统预测评价研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于机器学习的集热单元性能预测 |
| 6.2.1 数据的筛选 |
| 6.2.2 特征值的选择 |
| 6.2.3 机器学习方法的选择 |
| 6.2.4 超参数的确定 |
| 6.2.5 预测结果的验证 |
| 6.2.6 运行控制技术的优化 |
| 6.3 双工质干燥系统运行环境参数的影响分析 |
| 6.3.1 影响参数的选择 |
| 6.3.2 参数的影响分析 |
| 6.3.3 运行参数的确定 |
| 6.4 基于4E评价理论的物料干燥过程评价 |
| 6.4.1 能量分析 |
| 6.4.2 (?)分析 |
| 6.4.3 经济性分析 |
| 6.4.4 环境性分析 |
| 6.4.5 结果与分析 |
| 6.5 干燥物料品质评价 |
| 6.5.1 收缩性 |
| 6.5.2 色差性 |
| 6.5.3 结果与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间研究成果及获得奖励情况 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）直通式真空管太阳能热泵联合干燥装置设计及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 太阳能干燥简介 |
| 1.2.1 太阳能资源分布 |
| 1.2.2 太阳能干燥装置的分类 |
| 1.3 热泵干燥简介 |
| 1.3.1 热泵干燥原理 |
| 1.3.2 热泵干燥的特点 |
| 1.4 太阳能热泵联合干燥国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外研究进展 |
| 1.4.2 国内研究进展 |
| 1.4.3 对以往工作的总结 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 太阳能热泵联合干燥系统的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 联合干燥系统的结构和工作原理 |
| 2.2.1 系统的结构 |
| 2.2.2 系统的工作原理 |
| 2.3 联合干燥系统的理论设计计算 |
| 2.3.1 干燥物料初始质量的估算 |
| 2.3.2 干燥过程中物料的脱水量 |
| 2.3.3 干燥过程所需热量 |
| 2.4 太阳能干燥子系统的设计计算 |
| 2.4.1 太阳能集热器面积的确定 |
| 2.4.2 太阳能干燥子系统的空气供热流量 |
| 2.4.3 太阳能集热器的选型和连接方式 |
| 2.5 热泵干燥子系统的设计计算 |
| 2.5.1 热泵系统主要部件的设计参数 |
| 2.5.2 联合干燥系统主要部件选型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 太阳能热泵联合干燥系统实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 联合干燥系统的搭建 |
| 3.3 系统的测试设备和测试指标 |
| 3.3.1 测试设备 |
| 3.3.2 实验样品和实验方法 |
| 3.3.3 测试指标 |
| 3.4 联合干燥系统性能测试与分析 |
| 3.4.1 直通式真空管太阳能空气集热器性能测试 |
| 3.4.2 单独热泵干燥模式下的系统性能测试 |
| 3.4.3 联合干燥模式下系统的性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 物料干燥性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同切片厚度干燥实验 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 实验结果与分析 |
| 4.3 不同温度下干燥实验 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 实验结果与分析 |
| 4.4 物料的传热传质模型研究 |
| 4.4.1 薄层干燥模型的建立 |
| 4.4.2 Page干燥模型拟合 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）生物质基固体除湿吸附剂制备及其固定床吸附除湿性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 固体除湿系统类型 |
| 1.2.2 吸附除湿材料研究进展 |
| 1.2.3 固定床吸附除湿过程传热传质数学模型 |
| 1.2.4 存在的主要问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 研究目的与意义 |
| 1.5 本文创新点 |
| 第二章 生物质基核桃壳活性炭制备及其水蒸气吸附性能研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 核桃壳活性炭制备方法 |
| 2.2.3 材料表征方法 |
| 2.2.4 水蒸气非平衡吸附-脱附性能测试方法 |
| 2.2.5 水蒸气吸附等温线测试方法 |
| 2.3 材料表征结果分析 |
| 2.3.1 核桃壳的热解特性分析 |
| 2.3.2 核桃壳热解动力学计算分析 |
| 2.3.3 核桃壳活性炭的孔结构特性分析 |
| 2.3.4 形貌特征 |
| 2.3.5 得率分析 |
| 2.4 核桃壳活性炭制备过程优化及水蒸气吸脱附性能分析 |
| 2.4.1 活化温度对水蒸气吸附性能的影响 |
| 2.4.2 活化时间对水蒸气吸附性能的影响 |
| 2.4.3 活化方式对水蒸气吸附性能的影响 |
| 2.4.4 核桃壳活性炭再生性能研究 |
| 2.4.5 核桃壳活性炭水蒸气吸附等温线结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 固体除湿吸附剂的固化过程及性能表征分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 固体除湿吸附剂的固化过程 |
| 3.2.2 固体除湿吸附剂导热系数的测量方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 固化比例对吸附剂导热系数的影响 |
| 3.3.2 固化比例对吸附剂水蒸气非平衡吸附性能的影响 |
| 3.3.3 固体除湿吸附剂孔结构对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 固定床吸附除湿系统构建及实验分析 |
| 4.1 固定床吸附除湿系统的构建 |
| 4.1.1 固定床吸附除湿系统的构造过程 |
| 4.1.2 测试设备 |
| 4.1.3 测试布点和参数采集 |
| 4.2 测试方法 |
| 4.2.1 除湿性能测试方法 |
| 4.2.2 再生性能测试方法 |
| 4.2.3 性能评价指标 |
| 4.3 空气进口状态对固定床吸附除湿系统性能影响 |
| 4.3.1 入口空气含湿量对固定床吸附除湿系统除湿性能的影响 |
| 4.3.2 入口空气流量对固定床吸附除湿系统除湿性能的影响 |
| 4.3.3 入口空气温度对固定床吸附除湿系统除湿性能的影响 |
| 4.4 固定床吸附除湿系统的再生性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 固定床吸附除湿过程的传质过程计算 |
| 5.1 传质过程相关参数计算方法 |
| 5.1.1 传质区的移动速度 |
| 5.1.2 双组分扩散系数和吸附相传质系数 |
| 5.1.3 流动相的传质系数 |
| 5.1.4 总传质系数 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 入口空气状态对传质区的移动速度的影响 |
| 5.2.2 入口空气状态对双组分扩散系数和吸附相传质系数的影响 |
| 5.2.3 入口空气状态对流动相的传质系数的影响 |
| 5.2.4 入口空气状态对总传质系数的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号说明 |
| 附录B 攻读学位期间发表的学术论文与专利 |
| 附录C 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于热辐射等效的太阳能模拟器设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 干燥方法综述 |
| 1.2 太阳能干燥技术 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 太阳能干燥发展中存在的问题 |
| 1.3 太阳能模拟器国内外发展现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 研究背景与意义 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 研究技术路线 |
| 第3章 基于热辐射等效的太阳能模拟器设计与性能测试 |
| 3.1 太阳能模拟器概述 |
| 3.1.1 太阳能模拟器简介 |
| 3.1.2 太阳能模拟器性能指标 |
| 3.1.3 太阳能模拟器分类标准 |
| 3.1.4 太阳能模拟器设计标准 |
| 3.2 太阳能模拟器光源选取 |
| 3.2.1 太阳能模拟器光源类别确定 |
| 3.2.2 太阳能模拟器光源数量分析 |
| 3.3 太阳能模拟器结构设计 |
| 3.3.1 太阳能模拟器光源排布方式设计 |
| 3.3.2 太阳能模拟器机械结构设计 |
| 3.4 太阳能模拟器性能测试 |
| 3.4.1 太阳能模拟器最大辐照度值测试 |
| 3.4.2 太阳能模拟器辐照度均匀度测试 |
| 3.4.3 太阳能模拟器辐照度稳定度测试 |
| 3.4.4 太阳能模拟器有效照射面积测试 |
| 3.5 太阳能模拟器辐照度控制方案确定 |
| 3.5.1 遮光装置 |
| 3.5.2 调整测试台高度 |
| 3.5.3 调整光源功率 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于热辐射等效的太阳能模拟器实验测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 材料 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 实验指标 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 太阳辐照度测试结果 |
| 4.3.2 干燥特性曲线对照 |
| 4.3.3 有效水分扩散系数 |
| 4.3.4 干燥活化能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 太阳能模拟器实验系统数学模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 数值模拟技术简介 |
| 5.1.2 太阳能干燥物理过程描述 |
| 5.2 太阳能干燥数学模型 |
| 5.2.1 多孔介质模型基础理论 |
| 5.2.2 太阳能模拟器辐照度传递模型 |
| 5.2.3 流场计算模型 |
| 5.2.4 温度场计算模型 |
| 5.2.5 水蒸气传递模型 |
| 5.2.6 液态水传递模型 |
| 5.3 模拟参数确定 |
| 5.3.1 物性参数确定 |
| 5.3.2 边界条件确定 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 苦瓜干燥特性曲线 |
| 5.4.2 干燥室内水蒸气分布 |
| 5.4.3 苦瓜内部水分分布 |
| 5.4.4 干燥室内物料温度变化曲线 |
| 5.4.5 干燥室内空气流动情况 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间科研成果 |
（10）太阳能/空气能联合干燥集热介质的选择及杨木干燥能耗分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 木材干燥工业的现状及发展 |
| 1.2 我国的能源状况与节能减排的形式 |
| 1.3 太阳能资源与木材太阳能干燥研究现状 |
| 1.4 空气能的制热原理及应用 |
| 1.5 研究的目的与意义 |
| 1.6 研究内容与创新点 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 特色与创新点 |
| 2 木材太阳能干燥设备集热/储热介质的跨季候性选择 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 材料与仪器 |
| 2.2.2 集热散热实验设计 |
| 2.2.3 热效率 |
| 2.2.4 散热系数 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 实际集热过程中温度和热量的变化 |
| 2.3.2 实际散热过程中温度和热量的变化 |
| 2.3.3 热效率及散热系数的对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 太阳能集热/储热介质与杨木干燥工艺的匹配 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料与仪器 |
| 3.2.2 杨木干燥过程中热量消耗 |
| 3.2.3 杨木干燥过程中的含水率与干燥速率计算 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 杨木干燥过程中的含水率与干燥速率分析 |
| 3.3.2 杨木干燥过程中的热量分析 |
| 3.3.3 杨木太阳能干燥过程中介质的温度与含水率干燥工艺的匹配 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 木材太阳能/空气能联合干燥设备的集热性能测试及能耗分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设备的组成及原理 |
| 4.3 材料与方法 |
| 4.3.1 实验材料 |
| 4.3.2 实验方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 两种集热介质的集热性能测试 |
| 4.4.2 空气能供热系数测试 |
| 4.4.3 杨木太阳能/空气能联合干燥过程及含水率分析 |
| 4.4.4 太阳能/空气能联合干燥杨木的能耗分析 |
| 4.5 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 |
四、农副产品太阳能干燥技术的研究和发展（论文参考文献）
- [1]直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化[D]. 刘硕楠. 山东大学, 2021(12)
- [2]PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究[D]. 李秉阳. 兰州理工大学, 2021
- [3]杨木太阳能/空气能联合干燥的工艺优化[D]. 杜信元. 东北林业大学, 2021(08)
- [4]单轴抛物槽集热器设计[J]. 曹凤梅,张红光,孙照凯. 中国农机化学报, 2020(11)
- [5]杨木单板太阳能协同干燥技术研究[D]. 丁宇. 北京林业大学, 2020
- [6]基于太阳能热利用的双工质干燥系统的理论与实验研究[D]. 郝文刚. 山东大学, 2020(09)
- [7]直通式真空管太阳能热泵联合干燥装置设计及性能研究[D]. 唐军. 广东工业大学, 2020(06)
- [8]生物质基固体除湿吸附剂制备及其固定床吸附除湿性能研究[D]. 赵宏. 云南师范大学, 2020(01)
- [9]基于热辐射等效的太阳能模拟器设计与研究[D]. 胡众欢. 西南大学, 2020(01)
- [10]太阳能/空气能联合干燥集热介质的选择及杨木干燥能耗分析[D]. 迟祥. 东北林业大学, 2020(02)