超声波作用对液滴冷却冻结过程的影响

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作   者：

高蓬辉;  丛健;  张东海;  周晋鹏;  张正函; 

作者机构：

中国矿业大学力学与土木工程学院;  中国矿业大学国际学院; 

关键词：

冻结;  超声波;  传热传质;  相变; 

期刊名称：

高校化学工程学报

基金项目：

i s s n：

1003-9015

年卷期：

2021 年 002 期

页   码：

251-258

摘   要：

为了揭示超声波辅助冷却冻结过程中的热质传递机理,在声场理论和热质守恒的基础上,结合液滴冷却冻结过程,建立了超声波作用下液滴冷却冻结数学模型,分析了冷却冻结过程中超声波对液滴温度、液固界面、液滴直径的影响,揭示了冷却冻结过程中超声波空化效应导致传质引起的传热量与超声波热效应产热量的变化规律。结果表明:超声波空化效应强化了液滴表面的传质,有利于液滴的冷却冻结;对于不同频率和强度的超声波,存在合理的超声波加载时间;将超声波作用下液滴冻结过程中液固界面的模拟结果与实验结果进行了对比,二者吻合性好,最大误差10.6%,最小误差0.3%。