基于COMSOL的射频与热风联合干燥条件下枣片质热传递耦合模型的建立与验证

摘要

为了揭示射频热处理对热风干燥效果的影响机理和枣片在干燥过程中水分与热量的动态变化。先通过对单一热风干燥（HA）及施加射频热处理的热风干燥（HA+RF）质热传递过程的理论分析,推导和建立了质热传递数学模型,确立了质热传递模型求解所需参数的数学表征;然后利用COMSOL多物理场仿真软件对HA和HA+RF条件下枣片的质热传递过程进行有限元模拟仿真与分析,并进行了试验验证。结果表明:中心温度模拟值与试验值最大相差6.90℃,最小为0.01℃;表面温度模拟值与试验值最大相差1.77℃,最小相差0.30℃;HA和HA+RF枣片含水率模拟值与试验值相关系数R²分别为0.986、0.991,模拟结果与试验结果有较好的一致性,可为枣片干燥均匀性的研究及射频施加机制优选提供模型基础。

关键词

枣片 / 质热传递 / 耦合模型 / 射频热处理 / COMSOL