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SiO_2纳米流体在太阳能集热管中的传热特性 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究SiO2-水纳米流体在太阳能集热管中的传热特性,该文采用数值模拟与试验结合的方法进行分析。通过高压微射流制备了稳定的SiO2纳米流体,并利用粒度分析表征了其悬浮稳定性,同时试验测试了质量分数为1%~5%的SiO2-水纳米流体的导热系数和透射率。针对纳米流体集热管换热特性,模拟计算了蒸馏水和不同质量分数的纳米流体的温度场和速度场分布,同时,对以SiO2纳米流体和蒸馏水为工质的集热管进行了闷晒试验研究,结果表明,纳米流体具有比蒸馏水高的换热特性且随着其质量分数的增加而增大。在此基础上,该文分析了放置时间对纳米流体换热特性的影响,结果表明,放置时间越长,纳米流体团聚越明显,导致其光热特性降低。该研究为纳米流体在太阳能光热及光伏冷却应用方面提供参考。 相似文献
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海蜇头糖蛋白超声辅助提取工艺研究 总被引：4，自引：1，他引：3
为提高海蜇头糖蛋白提取效果,采用超声辅助提取工艺,在单因素试验的基础上,采用超声处理时间、超声功率和提取时间三因素三水平响应面分析试验以优化此工艺条件.结果表明:海蜇头目标糖蛋白超声辅助提取的最佳工艺条件为超声处理时间15 min,超声功率300 W,提取时间60 min;在此工艺条件下,糖蛋白实际得率为9.14%,与模型预测值之间具有较好的拟合性.在3个因素中,超声处理时间,超声功率对糖蛋白得率的影响极显著,提取时间影响不显著,且相互之间无交互效应. 相似文献
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为探究超声波辅助法提取灵芝天然黑色素的最佳工艺条件,本试验以灵芝子实体粉为原材料,以黑色素溶液吸光度为响应值,分别考察Na OH浓度、料液比、超声时间和超声功率4个因素对提取效果的影响,并在单因素试验基础上,通过Box-Behnken响应面分析法优化灵芝天然黑色素的超声波辅助提取工艺。结果表明,响应面法合理可行,最佳提取条件为Na OH浓度1 mol·L~(-1)、料液比1∶39.7g·m L~(-1)、超声功率为162 W和超声时间49.8 min,在此条件下灵芝黑色素吸光度为0.782,与预测值0.783相近。本试验从多角度优化超声波辅助提取灵芝黑色素工艺,为灵芝黑色素的进一步加工提供了理论依据。 相似文献
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超声预处理对半干型荔枝干干燥时间的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为探讨半干型荔枝干在干燥前用超声波预处理对其干燥时间的影响,在单因素试验获得效果的基础上,进一步利用响应曲面分析法对超声波预处理条件进行优化,建立了数学回归模型;并对相关机理进行了初步探讨。结果表明：干燥前的超声波预处理能够缩短其干燥时间;预处理的优化条件为：超声频率40 kHz,超声时间32.6 min,超声功率 354 W;在优化条件下预处理后,荔枝干燥至其果肉湿基含水率约为32%时的预测干燥时间为15.65 h,而未处理荔枝所用时间需26.80 h;验证试验实测时间为15.93 h,表明数学回归模型所得的预测值与实测值有较好的一致性;电镜扫描结果表明超声预处理对荔枝内外果皮结构有明显影响,此结果可较好地解释超声预处理能够缩短荔枝干燥时间的机理。 相似文献
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纳米级兔骨粉球磨法制备工艺优化 总被引：2，自引：2，他引：0
为了探索兔骨精深加工的新方法,提高兔骨的利用率和附加值,该文以70日龄伊拉兔的脊骨、肋骨和腿骨为试验原料(其中脊骨和肋骨的总质量与腿骨的质量比为4∶1),经高压蒸煮、蛋白酶酶解、胶体磨研磨、真空冷冻干燥、标准筛过筛、球磨机球磨等处理,采用动态光散射的方法对兔骨粉的平均粒径和分布系数(PDI,particle dispersion index)进行测量,在单因素试验的基础上,用响应面法优化球磨法制备纳米级兔骨粉的工艺参数,并建立二次回归方程。最终得到球磨法的最佳制备工艺为:球磨转速558 r/min,球磨时间4.7 h,球料比为3.66∶1,在此条件下进行3次验证试验,得出兔骨粉的平均粒径为(502.5±11.7)nm,PDI为0.497±0.021,与预测值的相对误差均低于5%,表明回归模型有效。研究结果对兔骨和其他畜禽骨的精深加工具有一定的参考价值。 相似文献
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为了充分利用葵花籽的工业生产副产物,该文以葵花籽壳为原料,采用硫酸水解法制备葵花籽壳纳米纤维素。通过单因素试验研究了酸解温度、酸解时间、硫酸质量分数和液料比4个因素对纳米纤维素得率的影响,应用响应面法对工艺参数进行优化,并对制备得到的纳米纤维素进行了透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)、红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)等分析。结果表明:当酸解温度为42℃、酸解时间为83.71 min、硫酸质量分数为59.97%、液料比为12.33:1时,预测得出纳米纤维素得率为31.67%,验证试验纳米纤维素得率为31.31%。制备的葵花籽壳纳米纤维素呈棒状,直径为10~30 nm,长度为150~300 nm,仍然具有纤维素的基本化学结构,结晶度较高,属于典型的纤维素Ⅰ型结晶结构。该文研究结果可以为葵花籽的综合利用提供参考。 相似文献
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超声辅助提取冻干番茄粉番茄红素的工艺优化 总被引：1，自引：1，他引：0
为了提高番茄原料中番茄红素的提取率,增加番茄深加工的利用价值,该文研究了冻干番茄粉粒度范围、液料比、超声温度、超声比功率和超声处理时间5个因素对番茄红素提取率的影响,通过响应面分析优化出超声辅助提取(ultrasound assisted extraction, UAE)冻干番茄粉(<74 μm)中番茄红素的最佳工艺,并与常规溶剂提取(conventional solvent extraction, CSE)进行了比较。确定的最优工艺条件为：液料比41:1 mL/g、超声温度55℃、超声比功率18 W/g,超声处理时间15 min。响应面验证试验番茄红素提取率为1.82±0.05 mg/g（超声时间10 min）,与优化模型预测值1.83 mg/g基本一致,验证了模型的可靠性。UAE的番茄红素提取率较CSE增加了6.04%,提取时间节省了92.47%。该文为番茄红素的高效提取及番茄的综合利用提供了参考。 相似文献
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为了研究闪式提取油茶枯饼中茶皂素的工艺,在单因素试验基础上,选取乙醇体积分数、提取时间、液料比3个因素,利用Box-Benhnken中心组合试验和响应面分析法对提取工艺进行优化。结果表明,闪式提取茶皂素的较佳工艺条件为：乙醇体积分数78%、提取时间40 s、液料比20 mL/g。在此条件下,茶皂素得率为21.09%±0.26%,与模型预测值基本相符。与传统乙醇热回流提取方法相比,闪式提取方法茶皂素得率略有提高,提取时间由6 h缩短为40 s,提取温度由70℃降到20～25℃。该方法是一种较为理想的茶皂素提取方法。 相似文献
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为确定合理的猕猴桃大帐气调参数,提高大帐气调贮藏性能,该研究通过模拟猕猴桃在果框内的自然堆叠状态,建立了单个猕猴桃尺度的大帐气调微环境模型,采用数值模拟方法,分析猕猴桃大帐气调过程中N2纯度、流量、管径、出口高度4个关键参数对降氧时间及气体分布均匀性的影响。基于Box-Behnken原理设计四因素三水平正交仿真试验,利用Design-Expert软件建立响应指标回归模型,对所选取的4个因素进行响应面分析和参数优化。对优化参数组合进行仿真试验,对比优化参数组合条件下响应面回归模型预测值与仿真试验数值模拟值。结果表明：各因素对降氧时间影响由大到小顺序为出气口高度、流量、N2纯度、管径;对不均匀系数影响由大到小顺序为N2纯度、出气口高度、管径、流量。猕猴桃大帐气调的最优气调参数组合为N2纯度96.0%、流量23.0 m3/h、管径50 mm、出气口高度3126 mm,对应的降氧时间、不均匀系数分别为989 s、6.1%。降氧时间响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为3.1%,不均匀系数响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为8.4%。研究对于大帐气调装备的研发及性能提升具有重要的理论和实际意义。 相似文献
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土壤及含水层的水力参数与热参数对于定量描述土壤水、地下水迁移规律及其伴生的热运移过程十分重要。为探讨不同监测数据类型组合对多孔介质水热参数估计的影响,该研究基于热示踪方法,开展了3种不同粒径条件下的饱和均质石英砂的热示踪试验,并结合HYDRU-2D模型对介质的饱和导水率、导热系数和纵向、横向热弥散度进行反演。参数估计时分别设置3种情景对介质水热参数进行估计:仅采用观测点温度(R1)、观测点温度+水流通量(R2)、观测点温度+水流通量+热量损失(R3)。并对R1情景设置3种不同参数反演组合,即同时对2组参数(饱和导水率和导热系数)、3组参数(饱和导水率、纵向和横向热弥散度)和4组参数(饱和导水率、导热系数、纵向和横向热弥散度)进行估计。研究结果表明:同时对介质饱和导水率、导热系数与热弥散度进行估计,有利于提高介质水热参数的估计精度;对导热系数的合理估计可减小R1情景中介质饱和导水率的估计误差。4组参数中饱和导水率是敏感性最高的参数,增加用于参数反演的水流运动和热量传递信息时,粗砂、中砂、细砂的累积流量相对误差分别减少了9.74、6.65和12.53个百分点,显著提高了介质饱和导水率的反演精度。饱和导水率的估计值随介质粒径增大而增大,而纵向热弥散度随粒径的变化则呈相反的变化规律,横向热弥散度估值基本不变。增加水流和热量传递信息还能显著提高中砂的导热系数反演精度,导热系数的估计值随着介质孔隙度增大而逐渐降低。研究可为基于不同数据类型的均质介质参数反演提供。 相似文献
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基于颗粒缩放的小麦粉离散元参数标定 总被引：6，自引：5，他引：1
为获得小麦粉离散元仿真精确的接触参数,将不规则形状的小麦粉简化成软质球形颗粒,利用颗粒接触缩放原理和量纲分析进行颗粒缩放,将平均粒径0.212 mm的小麦粉放大至1.2 mm,选择"Hertz–Mindlin with JKR"接触模型,利用休止角对接触参数进行标定。首先通过Plackett-Burman试验筛选出对休止角影响显著的参数:表面能JKR(Johnson Kendall Roberts)、小麦粉-小麦粉滚动摩擦系数、小麦粉-不锈钢静摩擦系数;然后根据Box-Behnken试验建立并优化休止角与显著性参数的二阶回归模型,得到显著性参数的最佳组合为JKR为0.157、小麦粉-小麦粉滚动摩擦系数为0.25、小麦粉-不锈钢静摩擦系数为0.58;最后用标定参数仿真所得休止角大小与真实试验值进行对比,二者相对误差为0.61%。结果表明标定所得的接触参数可用于小麦粉放大颗粒的离散元仿真,为定量供送螺杆的设计提供参考。 相似文献
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病死猪酶解及超声波预处理工艺优化 总被引：1，自引：1，他引：0
病死畜禽资源化利用是解决病死畜禽污染的一条重要途径。为探索病死猪肉酶解工艺条件,该文以猪肉为原料,以胰蛋白酶为试验用酶,以水解度为指标,选取加酶量、底物浓度、pH值、温度作为试验因素,通过单因素试验初步确定了胰蛋白酶的水解条件,并分析了各因素对酶解反应的影响规律。应用Box-Behnken中心组合设计建立数学模型,以水解度为响应值,进行了四因素三水平的响应面优化试验,确定了最佳酶解工艺条件,并通过响应面模型的曲面图直观地分析了各影响因素之间的交互作用。在此基础上,探索频率为20 k Hz,功率为500 W的超声波预处理猪肉20 min对酶解效果的影响,并应用扫描电子显微镜在微观结构上对其原因进行了分析。结果表明,各因素对酶解反应的影响大小依次为:加酶量温度pH值底物浓度,在试验范围内得到的酶解最佳工艺条件为:加酶量为1.15%(质量分数)、底物质量浓度为80.5 g/L、pH值为7.96、温度为40.6℃,酶解1 h的预测水解度可达16.74%,验证试验水解度为16.77%,表明试验结果与软件分析结果相符,最佳水解时间为6 h,此时的水解度为28.91%。超声波预处理后,最佳水解时间为4 h,水解度达到32.86%,因此超声波预处理能缩短水解周期2 h,提高水解度4个百分点。由此可见,应用超声波预处理可以提高酶解效率,缩短工作时间。 相似文献
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为探究超声牦牛乳的酶促凝胶流变特性,并进一步分析超声后牦牛乳的蛋白疏水性和脂肪球粒径如何影响凝胶网络的形成,本研究以牦牛乳为原料,进行超声处理(时间5 min和10 min,功率300、400和500 W)后,编号为US1(300 W,5 min)、US2(300 W,10 min)、US3(400 W,5 min)、US4(400 W,10 min)、US5(500 W,5 min)和US6(500 W,10 min),以未处理的牦牛乳作为对照(CK),通过小振幅振荡时间扫描获取凝胶形成的流变信息。结果表明,超声处理后牦牛乳的脂肪含量、蛋白质含量以及pH值无显著变化(P>0.05),而均质效率和乳液稳定性显著提高(P<0.05);超声处理能够增加凝胶的储能模量,使得牦牛乳酶促凝胶的弹性增加。US5和US6的储能模量增幅最多(分别为6 824和7 189 Pa),但凝胶时间长。与CK相比,超声牦牛乳US1、US2、US3和US4的凝胶时间分别缩短了1.78、3.72、5.75和4.74 min;超声处理在改变乳蛋白表面疏水性的同时减小了脂肪球尺寸。与CK相比,US3最大荧光强度显著增加了51.22%(P<0.05),脂肪球粒径分布范围为0.300~4.002 μm,集中在1.974 μm处。US4最大荧光强度显著降低了5.31%(P<0.05),脂肪球粒径呈双峰分布,范围为0.131~4.502 μm。综上所述,经过不同时间和不同功率的超声处理后,US1~US6乳蛋白表面疏水性和脂肪球尺寸受到影响的程度不同,使得凝胶网络体系存在差异,从而表现出不同的凝胶特性。本研究为超声技术在牦牛乳凝胶类制品加工中的应用提供了理论基础。 相似文献
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该文基于螺旋式微通道散热器,采用Mixture模型对菲涅尔高倍聚光下纳米流体冷却工质的换热特性进行了研究,并引入强化传热因子η来判定冷却工质的换热能效,结果表明:雷诺数相同时,与蒸馏水相比,Al_2O_3-H_2O和Si O2-H_2O纳米流体具有更高的对流换热系数,并且Al_2O_3-H_2O的传热特性要优于SiO_2-H_2O;纳米流体的强化传热因子随着入口流速的增大呈先升高后降低的趋势,当入口流速为0.82 m/s时,强化传热因子达到最大值,但质量分数为5%的Al_2O_3-H_2O纳米流体的强化换热因子与流体的入口速度成正比,且当流体速度小于0.68 m/s时,其强化传热因子高于其他3种纳米流体;Al_2O_3-H_2O纳米流体的换热特性随着纳米粒子粒径的增加而降低,随着质量分数的增加呈先增后降的二次曲线趋势,当质量分数为5.5%时换热特性最强,该研究为纳米流体在高倍聚光砷化镓太阳能电池冷却方面提供理论参考。 相似文献
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基于响应曲面法的非道路用高压共轨柴油机设计点优化标定 总被引：10，自引：8，他引：2
针对柴油机采用高压共轨系统带来标定与优化工作量显著增加的问题,基于Box-Behnken设计与响应面法对处于标定阶段的一款非道路用高压共轨柴油机进行了研究。以该柴油机设计点为例,在最大转矩转速1 600 r/min与额定功率转速2 600 r/min的全负荷工况下,选取主喷油量、预喷油量、主喷正时以及喷油压力4个标定变量为因子,在满足设计指标与相关约束的条件下进行了优化标定。试验结果表明:基于响应曲面法建立的柴油机各二阶响应面回归模型具有良好的准确性和预测能力,决定系数R2、调整决定系数R2 adj以及预测决定系数R2 pred均在0.92以上,试验值与预测值的最大偏差不超过3.07%;优化之后得出的标定变量组合使得该非道路用高压共轨柴油机的最大转矩达到200.7 N?m,额定功率达到40.1 k W,满足其设计指标,同时有效燃油消耗率、空燃比、最高气缸压力以及最高排气歧管气体温度均在许可的约束范围之内,表明将响应曲面法用于非道路用高压共轨柴油机设计点的优化标定是可行的。 相似文献
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油脂预乳化提高大豆拉丝蛋白素食香肠品质 总被引：2，自引：2，他引：0
为了提高大豆拉丝蛋白(Textured Fibril Soy Protein,TFSP)素食香肠的品质,该研究将油脂预乳化工艺应用于TFSP素食香肠的加工,利用响应面试验设计优化了预乳化工艺条件,采用质构分析仪测定分析了产品的质构特性,并进行了感官评价。结果表明优化后的最佳预乳化工艺条件为菜籽油含量445g/L、大豆分离蛋白浓度105g/L、乳化机剪切速率9.0×103r/min。与对照组相比,此条件下制作的预乳化-TFSP素食香肠的凝胶强度、硬度和咀嚼性分别提高了约1倍、10%和26%,且产品口感鲜嫩、富有汁液感,感官评价得分显著提高。采用激光共聚焦显微镜观察分析了不同工艺制作的TFSP素食香肠在煮制前后微观结构的变化,结果发现油脂预乳化工艺可大大提高乳化油脂的稳定性和在香肠凝胶基质中的均匀分布,从而使乳化油脂的‘填充作用’得以发挥,不仅增强了TFSP素食香肠的保水保油能力,降低了蒸煮损失率,而且对香肠的质构和感官特性产生了重要影响。因此油脂预乳化工艺是一种辅助提高素食香肠整体品质行之有效的方法。 相似文献
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土壤源热泵非稳态热流热响应试验中岩土热物性参数的确定 总被引：3，自引：3，他引：0
在土壤源热泵系统现场热响应试验时,复杂的现场状况会影响热响应试验中恒加热功率的实现,结合测试现场的实际状况,该文提出了非稳态热流工况下确定岩土热物性参数的方法。通过建立非稳态热流热响应试验系统模型,实施系统优化,使地埋管换热器进出水平均温度计算值和实测值的平方和最小,确定最优的岩土导热系数和容积比热容2个参数。对比同一测试地点的恒热流和非稳态热流热响应试验确定的2个热物性参数的结果,非稳态热流工况系统优化方法确定的岩土导热系数的相对误差为1.2%,容积比热容的相对误差为0.7%。同时,在非稳态热流工况下,利用系统优化方法确定热物性参数可适当缩短热响应试验的测试时间,降低了测试成本,为土壤源热泵系统热响应试验的实施和岩土热物性参数的确定提供了重要参考。 相似文献
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反渗透膜削减沼液氨氮工艺优化 总被引：3，自引：2，他引：1
为确定反渗透膜系统削减沼液氨氮的最佳反应条件,以氨氮去除率为评价指标,采用Plackett-Burman试验从影响氨氮去除率的4因素中筛选出运行压力、pH值和回收率3个显著影响因素,通过最陡爬坡试验逼近最大氨氮去除率区域,在此基础上,利用Box-Behnken响应面法对显著因素进行优化。结果表明:结合试验的可操作性,最优反应条件为:运行压力5.50 MPa,回收率76.00%,pH值7.70,氨氮的实际去除率可达96.13%。对去除率影响主次顺序为运行压力回收率pH值。运行压力和回收率、pH值和回收率,二者的交互作用均极显著,运行压力和pH值的交互作用显著。模型失拟项P=0.54410.05,表明失拟不显著,二次回归模型与实际情况拟合得很好,该研究可为深入了解反渗透膜削减沼液氨氮性能提供理论依据。 相似文献
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酶解制备鱼鳞蛋白降血压肽的工艺优化 总被引：1，自引：0，他引：1
为有效利用鱼鳞制备降血压肽,以罗非鱼鱼鳞为原料,在121℃条件下进行热预处理15 min后,运用响应面分析法优化酶解制备鱼鳞蛋白ACE抑制肽的工艺条件。结果表明,以水解度和ACE抑制率为评价指标,筛选出碱性蛋白酶为最优酶。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,最终确立最优的酶解工艺参数为:酶解时间2 h、酶解温度56.3℃、pH值8.0,酶底比1.1%,此条件下ACE抑制率理论值为87.95%,实际值为88.26%。最优条件下制得的酶解产物相对分子质量集中在300～3 000 Da之间,水解效果较好。本研究结果对酶解法制备鱼鳞蛋白降血压活性肽具有一定的实践参考价值。 相似文献