摘要:保存食品和蔬菜产品是一种古老的做法,可以保持其风味、外观和质量。自古以来,用于干燥粮食的干燥机都是利用阳光直射、木柴、化石燃料和煤炭来干燥,从而释放碳。这些可用的方法既昂贵又不可靠,而且不卫生;因此,使用利用免费清洁能源的太阳能干燥机更有利于提高食品保鲜的价值。本研究的目的是研究不同类型的太阳能干燥机在干燥食品、蔬菜、海鲜等方面的最新发展。目前有许多研究探讨了温度、相对湿度、空气速度、湍流效应、太阳辐射和位置纬度等参数对太阳能干燥过程的影响。研究结果表明,太阳辐射和大气等气候条件对太阳能干燥机的干燥效率起着重要作用。相变材料在白天储存热能,在夜间释放热量。这一过程提高了热效率,减少了干燥期间的热量损失。一方面,集成太阳能电池板的混合式干燥机产生电力,用于直流鼓风机的运行,使干燥室内的热空气循环,从而更好地干燥。此外,还对使用不同的吸收板来提高传热速率、使用各种相变材料进行储热以及 CFD 模拟分析进行了严格的审查。关键词:CFD 模拟、食品、相变材料、太阳能干燥、效率
上下文。天王星和海王星的气氛以分子氢和氦气为主。在对流层上部(0.1和10 bar之间),甲烷是第三个主分子,它凝结,在CH 4中产生垂直梯度。由于这种凝结物种比H 2重,因此,由于凝结而导致的平均分子量的变化是对流的因素,传统上仅视为受温度的控制。平均分子量的这种变化使干燥和潮湿的对流更加难以启动。观察结果也显示出甲烷丰度的纬度变化,人们可以期望从一个纬度到另一个纬度的不同垂直梯度。目标。在本文中,我们研究了甲烷的这种垂直梯度及其可以采取的不同形状的影响,包括大气方案,尤其是在冰巨头对流层中潮湿对流风暴的形成和抑制。方法。我们开发了一个3D云解析模型,以按要求的规模模拟对流过程。该模型是非静水的,包括与凝结相关的平均分子量变化的效果。结果。使用我们的模拟,我们得出结论,深层大气中干对流的典型速度相当低(以1 m/s的速度),但足以维持向上的甲烷转运,并且在甲烷冷凝水平上的潮湿对流得到了极大的抑制。在冰巨头中,该标准在80 K时产生的临界甲烷丰度为1.2%(大约对应于1条水平)。先前的研究得出了对甲烷蒸气量的分析标准,该标准应在饱和环境中抑制湿对流。我们首先通过数值验证了该分析标准。然后,我们表明这种关键的甲烷丰度控制了对流风暴的抑制和形成,我们得出结论,这些风暴的强度和间歇性应取决于甲烷丰度和饱和度。在CH 4超过深层大气中这种临界丰度的区域(在天王星上的赤道和中纬度和海王星上的所有纬度)中,稳定的层几乎完全充满了甲烷在凝结水平上的饱和。在此层中,潮湿对流被抑制,从而确保稳定性。只有弱潮湿的对流事件才能发生在该层上方,其中甲烷丰度变得低于临界值。抑制潮湿对流可防止强烈干燥并保持较高的相对湿度,从而有利于这些事件的频率。在CH 4在深层大气中保持低于这种临界丰度的区域(可能是在天王星上的杆子上),没有这样的层。更强大的风暴可以形成,但它们也有点稀有。结论。在冰巨头,干对流很弱,潮湿对流受到强烈抑制。但是,当通过干对流和湍流扩散将足够的甲烷向上运输时,零星的潮湿对流风暴就会形成。由于海王星的内部热流和较大的甲烷丰度,这些风暴在海王星上应该比天王星更频繁。我们的结果可以解释冰巨头中观察到的云的零星性,并有助于指导未来的观察结果,以测试这项工作的结论。