番茄差压预冷过程中的通风阻力特性.pdf

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1、第26卷2010笠第7期7月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、b1．26No．7Jul．2010341番茄差压预冷过程中的通风阻力特性吕恩利1,2，陆华忠1，撅，杨洲1’2，刘灿成L2，郭嘉明1，2(1．华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510642；2．华南农业大学工程学院，广州510642)摘要：为解决番茄差压预冷包装箱开孔率的设计问题，建立了差压预冷试验装置。通过改变预冷风速、开孔率、包装箱长度等因素，研究各因素对包装箱两端压差和装置能耗的影响，分析番茄的通风阻力特性。结果表明：番茄的通风阻力特性可用Ramsin方程表述；包装

2、箱两端的压差随风速的增大而增大：在风速相同的情况下，压差随包装箱两侧开孔率的增大而减小；包装箱两端的压力损失与包装箱长度呈线性关系：装置能耗与预冷风速呈线性关系；优化了不同长度番茄预冷包装箱的开孔率的取值范围。研究结果对番茄羌压预冷包装箱的设计具有一定的参考价值。关键词：阻力，包装，农产品，差压预冷，开孔率，番茄doi．-10．3969／j．issn．1002—6819．2010．07．060中图分类号：S121，S609，S641．2文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一07—0341—05吕恩利，陆华忠，杨洲，等．番茄差压预冷过程中的通风阻力特性[J]．农业工程学报

3、，2010，26(7)：341--345．LfiEnli，LuHuazhong，YangZhou，eta1．Pressuredropcharacteristicsinforced·airpre-coolingoftomatoes[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：341--345．(inChinese州thEnglishabstract)0引言番茄果实营养丰富，风味特殊，是全世界栽培最为普遍的果菜之一【I】。然而番茄采摘后保存期短，为番茄果实的储运带来困难。预冷是果蔬采后保鲜技术中重要的环节，可延长果蔬的保鲜期。文献[24】采用差压预冷方法，对番茄预

4、冷速度及预冷箱内的流场进行了分析，表明番茄预冷易采用差压预冷。差压预冷是通过风机的抽吸作用使包装箱两侧产生压力差，强制冷风从包装箱的两侧开孔进出包装箱，与箱内果蔬直接进行热交换，从而使果蔬快速、均匀地冷却pJ。文献『5．12]对苹果、葡萄等果蔬通风预冷包装箱的开孔大小、开孔率及通风过程中的压力变化特征等进行了大量的试验。本文在文献[5]研究的方法上，增加了物料厚度对通风阻力特性的影响。本研究建立了包装箱长度可调式差压预冷试验装置，在预冷风速、开孔率、包装箱长度、装置能耗等方面对番茄差压预冷过程中的通风阻力特性进行了研究，研究了基于压力损失和基于能耗的番茄预冷包装箱临界开孔率与物料厚度的关

5、系，为番茄预冷包装箱的设计提供依据。1试验装置及方法番茄差压预冷试验装置示意图如图1所示。预冷包装箱采用8mill厚的有机玻璃板制作，试验区规格(长×收稿日期：2010-03-03修订日期：2010-07-05基金项目：广东省科技计划项目(20088021200008)：广东省人大议案项目(2009)；华南农业大学校长科学基金项目(2009KD08)作者简介：吕恩利(1979一)，男，山东德州人，博十生，研究方向果蔬冷链物流技术‘j装备。广州华南农业大学工程学院，510642。Email：enlilv@scau．edu．∞※通信作者：陆华忠(1963一)，男，浙江天台人，教授，主要从事农

6、业工程研究。广州华南农业大学工程学院，510642。Email：huazlu@scau．edu．on宽×高)为0．55mX0．30m，包装箱长度可调，箱内设6处插槽，接近风机处的插槽与其余5处插槽的距离分别为0．15、0．25、0．35、0．45和0．55m。两侧插板为可拆式孔板，在可拆式孔板．I-_均匀设置不同数目的圆孔(圆孔直径过小易造成开孔堵塞、过大易造成番茄从开孔漏出，本试验圆孔直径选为26mm，接近番茄直径的I／2)，得到不同开孔率。其中，开孔率为69．4％的插板开孔为正方形孔(边长为25mm，与圆孔大小相近)。69．4％的开孔率之所以采用正方形的孔是因为如此大的开孔率圆形孔无

7、法达到，所以69．4％开孔率的隔板用正方形孔来代替圆形孔。利用风机的吸力在预冷包装箱两端产生压差，迫使空气从箱内通过，预冷番茄。通过变频器控制风机转速，得到不同风速。风速由台湾产AZ8901风速仪测定，准确度为±2％。包装箱横截面上的风速等于风速仪的测量值除以截面比(截面比为包装箱横截面与风机出口截面的比值)。包装箱两侧的压差由美国DWYER公司生产的475．0．FM数字压差计测定，测量范围为0～2．49kPa。I．风帆2．预冷包装