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陈晓东教授课题组研究成果发表在AIChE J

我院陈晓东教授与莫纳什大学在食品和生物材料干燥的非平衡多相传质建模方面开展合作研究,取得重要进展,相关结果发表在近期的化工学科国际顶尖期刊AIChE Journal(2013, 59, 55-67)上。

干燥是一个传热传质同时发生的复杂过程。食品和生物材料的复杂结构和多相性使得其干燥过程尤为复杂。因此,建立可靠的数学模型描述干燥过程有利于对干燥过程的理解,并且在干燥塔性能评估和优化设计方面具有非常重要的指导作用。在众多干燥数学模型中,集中参数型反应工程方法(Lumped Reaction Engineering Approach, L-REA)已被证实是一种可以准确有效地模拟复杂干燥系统的方法,且适用性强。但是,该方法无法提供各变量的空间分布信息。而具体空间分布信息的获得对于深入理解干燥现象又至关重要,因此,本研究将REA模型与标准的干燥机理模型进行耦合,开发出一种描述非平衡多相传质的新方法,并将其命名为空间分布参数型反应工程方法(Spatial-REA, S-REA)。该模型由一组守恒方程构成,方程中的局部蒸发和浸润速率由REA方法描述。S-REA模型的预测结果可以很好地和文献中报道的实验数据相吻合。在食品和生物材料干燥领域,S-REA模型是首个可以提供干燥过程中水蒸气浓度空间分布信息的REA方法。此研究表明,考虑局部蒸发速率的影响使得S-REA可以精确的描述非平衡多相传质过程。REA方法的整体理念也必将持续为进一步精确且有效地描述干燥过程中的传递现象作出重大贡献。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aic.13808/full

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