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交通运载工具用液氮速冻机提高液氮利用率的设计研究

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摘要

第一章 综述

1.1 研究背景

1.2 液氮速冻设备研究进展

1.3 本章小结

第二章 液氮螺旋式速冻机的翻面装置的设计

2.1 常见翻面装置的结构原理

2.2 翻面装置方案设计

2.2.1 翻面装置的机构

2.2.2 翻面装置工作过程

2.3 翻面装置运行过程的传热研究

2.3.1 传热过程分析计算

2.3.2 对比实验结果分析

2.4 本章小结

第三章 气流组织对液氮速冻机水产品预冷效率研究

3.1 气流组织对液氮预冷效率的传影响

3.2 利用Fluent软件对不同气流组织的数值模拟

3.2.1 螺旋式液氮速冻机物理模型建立

3.2.2 最优气流组织方式的确定

3.3 气流组织对预冷效率的影响及节能分析

3.4 本章小结

第四章 液氮罐的稳定性的研究与解决方案

4.1 常见减震装置

4.2 增加液氮罐稳定性的设计方案

4.3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果

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摘要

水产品营养价值高,易腐败变质。低温是保鲜技术的重要措施。常见的低温保鲜技术有:冷空气保鲜技术、冷水保鲜技术、冰块保鲜技术。温度越低,保鲜效果越好。为得到高品质的水产品,液氮速冻具有较大优势。但是液氮使用成本高制约了该技术在水产品保鲜中的应用。同时,捕捞阶段是水产品冷链的薄弱环节。因此,提高液氮利用率对渔船用液氮速冻设备的推广具有较强的现实意义。  本文首先分析了液氮速冻设备的研究进展,指出了螺旋式液氮速冻设备存在的缺点,提出了提高渔船用液氮速冻设备液氮利用率的设计方案。其次,研究了螺旋式液氮速冻机的翻面装置设计。速冻过程中水产品通过翻面,达到了双面冷却节能的效果,经过实验验证,节约液氮量约21%;优化气流组织,对比四种典型形式,选用了垂直逆流横掠式气流组织形式,经过数值模拟验证,节约液氮量约8%;提出了将六自由度平台结构应用于液氮罐的设计方案,减少液氮摇晃的气化损耗,同时提高了储存液氮的安全性。最后,对提高渔船用液氮速冻设备液氮利用率的方法作出展望。本研究有效提高了渔船用液氮速冻设备的液氮利用率,对液氮速冻设备在交通运载工具中的应用起到了直接促进作用。

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