国家自然科学基金(31371871)
- 作品数：28 被引量：203H指数：10
- 相关作者：李长友方壮东马兴灶麦智炜张烨更多>>
- 相关机构：华南农业大学广东科学技术职业学院广东交通职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金广东省教育部产学研结合项目更多>>
- 相关领域：农业科学轻工技术与工程机械工程交通运输工程更多>>
- 干燥物系的特征函数及其理论解被引量：8
- 2020年
- 干燥现象是物系对应外部约束条件的自发过程,是各种因素同时作用的结果。多种传递行为并存,得不到严格意义的传递系数的数学解。基于扩散动力学建立的干燥机理函数,又存在活化能、指前因子和过程指数难以定量等问题。如何获得干燥过程的理论解是长期以来干燥研究领域的重要命题。该研究以水分活度统一特征,以自由能传递和转换为统一尺度,建立干燥特征函数,说明基于物料的最大汽化速率、初始态水分活度、相平衡条件下的水分活度和介质的相对湿度,揭示实际物系状态变化规律和获得理论解的方法;给出自由含水比、干燥速率比和干燥速率随时间变化的数学解。该理论及方法不仅可以基于物系中的一个状态点,揭示出任意外部条件下的理论解,同时,按照水汽化、混合过程压力变化特征及其发生的位置,能够完整地解析出干燥过程物料内部的含水率偏差和水分活度分布;摆脱了基于单一行为描述的传递定率中的传递系数,对揭示物系传递机理,评价工艺系统能效,制定科学评价标准具有较高的理论价值,对指导工程实践具有重要的现实意义。
- 李长友
- 关键词：自由能传热传质特征函数机理函数
- 高湿稻谷多段逆流干燥缓苏解析模型研究被引量：26
- 2014年
- 为了获得高湿稻谷逆流干燥层内的水分分布,实现干燥过程动态跟踪和调控,基于干燥水分扩散模型和深层干燥质量平衡方程,在线解析稻谷逆流干燥水分变化,给出了稻谷多段逆流干燥、缓苏复杂工艺条件下,层内含水率分布及干燥速率解析式,验证了风量谷物比为4,温度50℃的热风流过0.5 m厚的逆流层后,仍具有较强的干燥能力,解析结果与实测的干燥机出粮口水分偏差在±0.5%范围内,证实了解析模型的可靠性。
- 李长友方壮东
- 关键词：稻谷含水率解析模型
- 稻谷逆流循环干燥瞬态解析模型被引量：2
- 2019年
- 为了解析稻谷逆流循环干燥过程,基于热质传递理论构建了瞬态解析模型,并采用一阶迎风有限差分格式数值求解,给出了整仓含水率、粮温、干燥段介质温度、含湿量的瞬态变化特征。模拟研究显示,当干燥条件恒定时,系统内含水率随时间和空间均呈现下降期、平台期交替的阶梯变化特征,稻谷温度沿粮流方向呈现下降期、上升期交替的锯齿状分布特征;含水率极大值点在第一干燥段内往复迁移,极小值点则始终处在第二干燥段出粮口处;整仓含水率变异系数随时间变化范围0.006~0.059,当干燥经历完整循环周期时,变异系数最小。不同干燥条件下的模拟发现,进气温度、初始含水率越大,平均干燥速率越大,但粮流速度的变化对平均干燥速率的影响较小。干燥试验显示,在动态干燥条件下,排粮含水率和温度解析值与实测值的变化趋势一致,含水率的解析均方根误差为0.99%,粮温的解析均方根误差为0.49℃,证实了循环干燥解析模型的有效性与可靠性。研究结果为循环干燥系统分析、状态跟踪与参数动态匹配提供了数学解析方法。
- 方壮东李长友赵懿琨
- 关键词：含水率稻谷粮温
- 荔枝定向去核剥壳机设计与试验被引量：23
- 2014年
- 基于荔枝的物性特征和柔性去核刀具,设计了一种自动定向、去核、剥壳和分离一体联动的荔枝定向去核剥壳机,在不同的工况条件下考证其去核剥壳后果肉的完整率和果汁损失率,结果表明:在定向对辊直径为72 mm、对辊间隙为2 mm、转速为93 r/min、荔枝纵径比等效直径长为1.3 mm以上时,定向成功率超过90%;在刀管内径为10 mm、果顶余量为2 mm、刀轴转速为12 r/min时,去核成功率为80%;在进料口间距为16 mm、出料口间距为20 mm、剥壳辊倾角为0°、主轴转速为15 r/min时,剥壳成功率为100%,灯笼状果肉的完好率超过80%。
- 李长友马兴灶程红胜陈震卿艳梅
- 关键词：荔枝去核剥壳
- 葵花籽含水率无损检测仪的设计与试验
- 2022年
- 为了实现对葵花籽含水率的快速、准确检测,采用非接触式平行板电容法对不同含水率水平的葵花籽在不同的温度和频率范围内的介电特性进行研究,建立了描述含水率、温度和介电常数的数学模型,验证了基于介电常数检测葵花籽含水率的可行性和模型的可靠性,并设计了一种能够按预定频率快速可靠地检测葵花籽含水率的装置。试验结果表明:葵花籽含水率检测装置在10°~40℃、6%~20%的含水率范围内绝对误差小于0.95%。由此验证了含水率检测装置的准确性和可靠性,为葵花籽的干燥、安全储藏和品质把控提供了技术支撑。
- 黄隽盈李成杰黎斌李长友
- 关键词：葵花籽含水率无损检测介电特性
- 粮食热风干燥含水率在线模型解析被引量：10
- 2014年
- 为了揭示粮食在深床动态干燥过程中的含水率变化规律,指导干燥工艺设计,实现干燥过程实时跟踪与调控,提高干燥品质,降低能耗。基于薄层干燥水分扩散模型、深层干燥质量守恒原理、态函数和不可逆热力学分析方法,建立并求解了粮食深床干燥基础方程,获得了顺流、逆流、横流和静置层干燥方式下粮食含水率和干燥速率分布解析式,解析出了粮食在顺流层内经历持续降速干燥的过程,逆流层内存在干燥速率的极值点,在通风温度、湿度、送风量相同的干燥条件下,逆流干燥速率明显高于顺流,表明了逆流干燥能量利用效果优于顺流;粮食在横流和静置层内的干燥特性相同,进风侧和出风侧的干燥速率相差很大,在层厚度0.5 m、粮食含水率20%以上时,出风侧的干燥速率几乎为0,干燥的均匀性较差。在5HP-3.5型循环式缓苏干燥机上的试验结果显示,深层干燥解析值与实测值间的最大偏差为0.69%,极差范围为-0.27%-0.69%,从粮食干燥的惯性特征推断,产生偏差的原因主要是仪器检测误差。解析方法对实现粮食深床干燥过程动态跟踪和调控,指导干燥设计,降低干燥能耗、提高干燥效率和干燥机产能等具有重要意义。
- 李长友马兴灶麦智炜
- 关键词：水分含水率
- 粮食干燥系物质成分及产品得率的几何解析与应用
- 2021年
- 通过几何解析清晰地呈现粮食等混合物系在加工环节的物质成分、成分比、产品得率物理量间的关系,解决粮食及其产品干燥工程实践中动态频繁换算问题。建立了相邻夹角为60°的平面坐标系。在工程实践中,只要客观真实地获得其中的一个量,便可清晰地换算出其它量的过程特征。为解析各种混合物系、分析产品的品质形成机制,评价设备系统的能效,确立干燥工艺参数,实施自适应控制,提供了一种换算物质成分、成分比、产品得率的图解方法。通过应用实例,说明了应用的方法,并通过"目标值→基准线→任意初态产品得率"、"解析动态水分→实时基准→质量流量调控→实现目标水分"的步骤和对应关系,为干燥环节控制的自适应及智能化提供一定的理论基础。
- 骆恒光李长友郑菲
- 液力缓速器转轮制动力矩产生机理分析被引量：4
- 2017年
- 为探求液力缓速器制动力矩的产生机理,首先,采用全流道式CFD技术对其内流场进行计算,通过基于计算结果的压力云图后处理分析,将液力缓速器转轮壁面归分为压力面、吸力面及池底面;接着,对转轮3种壁面产生的制动力矩进行分类仿真计算,计算结果表明:压力面受到与传动轴旋转方向相反的制动力矩,对传动轴起减速作用;吸力面与池底面则受到与传动轴旋转方向相同的推力力矩,对传动轴起加速作用;3种面的力矩矢量值相加得到转轮壁面所受总制动力矩值,对传动轴起减速作用,这是制动力矩的产生机理;随着转速的上升,压力面力矩变化率与吸力面及弧底面力矩变化率的差距值逐渐增大,这是制动力矩随转速呈现约二次方增长规律的产生机理。
- 黄俊刚张胜宾李长友
- 关键词：液力缓速器仿真制动力矩
- 液力缓速器空转损耗的全流道仿真计算与试验被引量：12
- 2013年
- 为了形成液力缓速器空转损耗的分析计算方法,该文以自主开发的THB40液力缓速器样机为基础,系统分析并绘制了产生空转损耗的流场结构图,建立了全流道空转损耗计算模型,运用CFD技术分别对全工况范围内均布的16个转速点进行空转损耗全流道仿真计算;采用消除机械摩擦损耗的组合式台架试验方法进行空转损耗测试;对比分析全流道仿真计算结果与台架测试结果,相对误差率在11.8%以内,吻合度较高,证实了全流道仿真计算结果的可靠性,为进一步开展液力缓速器优化设计提供了分析计算的方法及理论基础。
- 黄俊刚李长友
- 关键词：仿真计算计算流体力学液力缓速器
- 基于SIMPLEC算法的液力缓速器全流道仿真与试验验证被引量：3
- 2016年
- 基于ANSYS FLUENT 14.5仿真平台,选用RNG_(κ-ε)双方程模型与基于压强-速度的SIPMLEC求解算法,对VR120液力缓速器内流场进行全流道数值仿真分析,得到不同转速下的制动扭矩值,并通过数据拟合,建立制动扭矩与转速之间的关系式;同时,利用工况试验台,测定液力缓速器在不同转速下的制动扭矩值,并与数值仿真分析结果进行比较,结果表明:试验测定值与仿真分析值变化趋势一致,误差都在10%以内,验证了应用该算法对液力缓速器进行仿真分析是有效可行的,为液力缓速器的进一步设计提供参考依据。
- 赖建生马兴灶黄俊刚
- 关键词：液力缓速器全流道试验验证
