【溫馨提示】====【1】設(shè)計(jì)包含CAD圖紙 和 DOC文檔,均可以在線預(yù)覽,所見即所得,,dwg后綴的文件為CAD圖,超高清,可編輯,無任何水印,,充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維,則表示文件里包含三維源文件,由于三維組成零件數(shù)量較多,為保證預(yù)覽的簡潔性,店家將三維文件夾進(jìn)行了打包。三維預(yù)覽圖,均為店主電腦打開軟件進(jìn)行截圖的,保證能夠打開,下載后解壓即可。======【3】特價(jià)促銷,,拼團(tuán)購買,,均有不同程度的打折優(yōu)惠,,詳情可咨詢QQ:1304139763 或者 414951605======【4】 題目最后的備注【YC系列】為店主整理分類的代號(hào),與課題內(nèi)容無關(guān),請(qǐng)忽視
寧波大紅鷹學(xué)院
畢業(yè)論文外文翻譯
所在學(xué)院: 寧波大紅鷹學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí): 10機(jī)自2班
學(xué) 號(hào): 1021080249
姓 名: 張聰清
指導(dǎo)教師: 周志彬
2013年 11月15日
基于可再生能源的中草藥干燥機(jī)建模與仿生
摘要
中草藥在收獲時(shí)候應(yīng)該被直接干燥,否則昆蟲和真菌會(huì)使它們變質(zhì)。像日曬這種傳統(tǒng)的風(fēng)干方式和傳統(tǒng)的干燥劑并不適合,因?yàn)樗鼈儠?huì)污染草藥,并且在增加干燥成本的同時(shí)降低干燥效率。因此,最近的趨勢是用可再生能源來干燥草藥。本文會(huì)展示一種新的可操控干燥系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)利用太陽能收集器和電動(dòng)加熱器來加熱空氣,還有PV-WIND混合系統(tǒng)來提供所需的電力能源給電動(dòng)風(fēng)干機(jī)供能。本篇論文還會(huì)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)建模,仿生和熱力系統(tǒng)的控制(例如太陽能熱力系統(tǒng)和電熱器)。此外,這里還會(huì)講到熱力系統(tǒng)的不同結(jié)果來檢驗(yàn)該提供所系風(fēng)干操作系統(tǒng)的有效性。這個(gè)結(jié)果是來滿足該風(fēng)干操作的最終目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:草藥干燥機(jī),太陽能熱力系統(tǒng),可再生能源,動(dòng)態(tài)建模
1. 介紹
在許多國家,許多食品都在儲(chǔ)存過程中由于昆蟲,嚙齒動(dòng)物或者鳥類的破壞而變質(zhì),腐爛。對(duì)于所列出的收貨損失,原因有很多,例如收獲系統(tǒng),加工過程,儲(chǔ)存,運(yùn)輸和出售。食品干燥是收貨過程中很重要的一步,它會(huì)降低損失,防止儲(chǔ)存過程中的大量變質(zhì)。而且,高質(zhì)量的干燥技術(shù)會(huì)大幅度的增加食品質(zhì)量[1]。因此,為了增加草藥質(zhì)量,防止由嚙齒動(dòng)物,鳥類,昆蟲和真菌引起的腐爛和損失,草藥最好再收獲之后立即干燥,變質(zhì)在潮濕環(huán)境中更容易發(fā)生。[1.2]
傳統(tǒng)的暴曬風(fēng)干,即把產(chǎn)品直接暴露在太陽下,有很多弊端,比如風(fēng)吹來的碎片,雨水,昆蟲感染,人類和動(dòng)物的干預(yù)會(huì)造成產(chǎn)品的變質(zhì)。而且,這需要更多的風(fēng)干時(shí)間。另一方面,還有高速風(fēng)干機(jī)操作需要高成本的能源。此外,這不是很可靠,也不是很環(huán)保。相反的,這種風(fēng)干機(jī)操作會(huì)用可再生能源,例如PV模型,太陽能收集器和風(fēng)輪機(jī)等等。
該論文描述一個(gè)新的可控制的草藥風(fēng)干系統(tǒng)。該風(fēng)干機(jī)用一個(gè)碟狀的太陽能收集器來加熱干燥所用的空氣,PV-WIND混合系統(tǒng)來給風(fēng)干機(jī)提供電能。
2. 草藥干燥系統(tǒng)
這個(gè)提議的草藥干燥機(jī)外形如圖1所示。這個(gè)圖標(biāo)有三個(gè)主要的系統(tǒng)構(gòu)成:太陽能熱力系統(tǒng),干燥機(jī)和可再生能源系統(tǒng)。太陽能熱力系統(tǒng)的主要功能是給干燥機(jī)提供空氣,這個(gè)機(jī)器有所需的太陽能熱力能源,且很適合干燥過程。同時(shí),可再生能源系統(tǒng)是給干燥機(jī)提供所需電力的,用來保證高質(zhì)的可持續(xù)的風(fēng)干操作。
3. 熱力系統(tǒng)建模
在此過程中,能源平衡原則是用來完成所提議的太陽能熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模和電動(dòng)加熱器所需元件的。
3.1.太陽能收集器建模
這里會(huì)用到一個(gè)盤狀的收集器來收集太陽能并轉(zhuǎn)化成水流入平行光管,它附在一個(gè)黑色的金屬盤子上。這種類型的收集器可以雙面工作,散射組件的太陽輻射。因此,就是被切斷太陽能了也可以工作[4.5]。
收集器里的水會(huì)吸收太陽能,速率為,
同時(shí),也會(huì)散發(fā)一些熱量,如公式所示
其中:
τ收集器的透光率(部分入射能量的轉(zhuǎn)化)
α收集器的吸收率(部分日曬)
(τα)eff收集器表面的有效吸收(0.8)
Ac收集器面積(22)
拉得太陽能照明度
總體特例損失系數(shù)(8.3)
Tcout收集器出口水溫
Tair外圍溫度
因此,收集器(圖2所示)的能量平衡[2,4]導(dǎo)致以下等式
其中:
收集器的水流率
Cpw具體水溫
ρ pw水的密度
Vcw收集器的水量
3.2 收集箱建模
由于水箱的分層性質(zhì),該水箱由五個(gè)特定的層次,如圖3所示。最高層的溫度最高,最底層溫度最低。出水口的水從收集器里出來留到水箱的頂層,水溫是Tcount,然后睡從水箱最底層流到收集器。同時(shí),水箱最高層的水以Twh=T1倒出到另一邊。而且水到底層的溫度是Twc。
大體上來講,收集器的水循環(huán)增加了水箱的熱能,同時(shí)轉(zhuǎn)載箱的水循環(huán)增加或降低水箱儲(chǔ)存的能量。因此便產(chǎn)生了水箱(圖4)主體曾(m)的能量平衡[2,3]
其中
和
等式4的符號(hào)被定義為 :
Tm 表層溫度 m(m=1,2,…,5)
Twc 熱量轉(zhuǎn)換面的出口水溫
mm m曾的水量
mHew 熱量轉(zhuǎn)化面的水流率
Am m層的表面積;
Ust 暴露面的總損失率(=10.08 W/m2 ?C).
3.3 熱量轉(zhuǎn)換器建模
所采用的熱量轉(zhuǎn)換器是水水平流入空氣形的,由兩個(gè)同軸的管道組成,如圖5a所示。熱流體,例如水,流過直徑小的管道,同時(shí)冷的流體,例如空氣,流過兩個(gè)管道的空隙。有必要指出,這兩種流體是互相流動(dòng)的。在此,兩種流體流過轉(zhuǎn)換器是,熱流體通過管道表面?zhèn)鬏敓崃拷o冷流體。因此,熱流體的溫度降低同時(shí)冷流體的溫度升高當(dāng)它們流過轉(zhuǎn)換器的時(shí)候,如圖5b所示。熱水和空氣以Twh和Tab的溫度進(jìn)入轉(zhuǎn)換器,它們出口的溫度是Twc,
和The。
已知熱量轉(zhuǎn)換率,熱量從水轉(zhuǎn)到空氣的速率Qw-a是
因此,應(yīng)用能量守恒等式于熱量轉(zhuǎn)換器,圖6,就得出不同的等式
其中
mair空氣流動(dòng)率
ρa(bǔ)ir空氣密度
VHE熱量轉(zhuǎn)換器數(shù)量;
Cpair空氣的特定溫度
熱量轉(zhuǎn)換器進(jìn)出口溫度的關(guān)系可用以下等式表示,如[6]
3,4 電動(dòng)加熱器建模
電動(dòng)加熱器的主要功能是輔助加熱干燥用的空氣。輔助加熱就是電動(dòng)加熱器只有在轉(zhuǎn)換器氣溫度比所需溫度低的時(shí)候才會(huì)工作,來把空氣調(diào)節(jié)到40度。
如果電動(dòng)加熱器的動(dòng)力是Pheater,加熱效率是ηheater,那么加入空氣的熱量就是[7]
因此,加熱室運(yùn)用能量守恒定律,如圖7,得出
其中Vhc 表示電動(dòng)加熱器中加熱室的數(shù)量
引自:
Modeling and Simulation of a Renewable Energy Based-Medical Herb Dryer