采后果实表面对流换热系数测定

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1、万方数据2011年10月农业机械学报第42卷第lO期采后果实表面对流换热系数测定木张敏卢佳华杨乐陈健华车贞花谢晶(上海海洋大学食品科学与工程学院，上海201306)【摘要】以苹果、黄瓜为实验对象，通过对采后果实热空气处理中表面对流换热系数的实验测定，得到换热实验关联式。结果表明：在相同的热空气温度下，果实表面对流换热系数随空气流速的增大而增大；随果实径向尺寸的增大而减小；采后果实作为生物体，由于自身的蒸腾作用，传热过程中出现了流体的相变，进而导致换热效果显著增强。关键词：采后果实热空气处理对流换热系数实验关联式中图分类号：TS201文献标识码：

2、A文章编号：1000—1298(2011)10-0150—04DeterminationofHeatTransferCoefficientsofPostharvestFruitZhangMinLuJiahuaYangLeChenJianhuaCheZhenhuaXieJing(CollegeofFoodScienceandTechnology，ShanghaiOceanUniversity，Shanghai201306，China)AbstractAtestwasappliedtodeterminetheheattransfercoeffici

3、entsofappleandcucumbertoobtaintheexperimentalcorrelationofheattransfer．Theresultsshowedthattheheattransfercoefficientsoffruitincreasedwiththeincreasingofairvelocity，decreasedwiththeincreasingofradialdimensionoffruitunderthesameconditionofthehotairtemperature．Theheatexchangee

4、fficiencybetweenfruitsandhotairwasenhancedsignificantlyforthebiologicaltranspiration．Phasetransitionoccurredintheprocessofheattransfer．KeywordsPostharvestfruit，Hotairtreatment，Heattransfercoefficient，Experimentalcorrelation引言采后贮前热处理是近年来颇受关注的果实采后保鲜方法之一，特别是随着农药残留问题的日益严重，国内外学者们

5、开始注重这种无毒、无农残的果实保鲜方法，相关领域的研究非常活跃’1。1。依据处理介质的不同，热处理可分为热蒸汽、热水和热空气处理等，其中以热空气处理应用最为广泛。但热处理是一种带有破坏性的物理方法。热处理的温度过低或处理时间太短，则达不到理想效果；温度过高或处理时间太长，则造成果皮变色、异常软化、失水和损伤等热伤害H“。。因此，有必要对采后果实在热处理过程中与外界换热效果进行研究，采后果实表面对流换热系数表征着果实与外界环境换热效果的强弱。73。目前，国内外对采后果实表面对流换热系数的研究尚少，仅是借助传热学上普遍使用的经验公式‘81，这一类公

6、式没有考虑采后果实作为生物体本身蒸腾作用对换热效果产生的影响。本文运用相似理论和量纲分析法，在传热学基本理论指导下，对采后果实热空气中表面对流换热系数进行实验研究，分析其影响因素，并以实验数据为基础，得到采后果实热空气处理中的换热实验关联式，求解果实热空气中不同状态下的表面对流换热系数，为实际果蔬贮藏业提供参考。1测定原理对流换热是流体与固体表面直接接触时所发生的换热过程，它是由热对流和导热构成的复杂的热收稿日期：2011一叭一02修回日期：2011—02—26t国家自然科学基金资助项目(30771245)、上海市科委农业重点资助项目(1039

7、1900404)和上海市教委重点学科建设资助项目(J50704)作者简介：张敏，教授，主要从事果蔬贮藏及食品热物性研究，E-mail：zhangm@shou．edu．en万方数据第lO期张敏等：采后果实表面对流换热系数测定量传递过程。反映果实热空气处理过程的果实与空气之间对流换热的强弱可用表面对流换热系数来衡量，表面对流换热系数与换热过程中对流流动的起因、流动的状态、流体的物性、物相的变化、传热表面的形状、尺寸和相对位置以及换热表面的状态等都有密切关系，用数学方法可定性表示为H1h=八u，Z，P，叼，A，c。)(1)式中u——空气流速p——空气

8、密度Z——果实换热表面的特征尺寸叼——空气动力粘度A——空气热导率Cp——空气定压比热容由于对流换热的影响因素非常复杂，要测定各种情况下的实验数据，工