基于微流體動力學的茶葉水分散失研究.pdf

1、茶葉的干燥，目前主要依靠經(jīng)驗來判斷干燥程度，對于茶葉內(nèi)部的水分散失機理仍然很模糊，很難控制茶葉水分散失的速率，致使加工出的茶葉品質(zhì)難以控制。本文基于微流體動力學從微觀層面對茶葉的水分散失過程進行研究，以指導生產(chǎn)實踐。
　　茶葉內(nèi)部細胞、導管等結(jié)構(gòu)屬于微米級別，宏觀流體理論不再適應(yīng)該尺度下的流體運動規(guī)律，本文利用微流體動力學理論針對茶葉的水分散失進行了研究，主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　1.探究茶葉內(nèi)部的生理結(jié)構(gòu)以及化學成分

2、，構(gòu)建出茶葉的微觀仿真模型，包括單個細胞水分散失模型、多個細胞水分散失模型、葉片斷面水分散失模型。
　　2.基于微流體動力學理論推導出流體流速與輸入能量的線性關(guān)系方程，引入多孔介質(zhì)理論，推導出茶葉水分散失過程中的氣相和液相流體運動方程。
　　3.使用FLUENT軟件仿真茶葉的單個細胞模型、多個細胞模型、葉片斷面模型水分散失的過程，繪制出了在不同溫度、風速和空氣濕度條件下茶葉葉片斷面模型與時間的關(guān)系曲線，失水速率與溫度的關(guān)系曲

3、線，得出葉片斷面模型與時間的線性關(guān)系方程，失水速率與溫度的指數(shù)關(guān)系方程。
　　4.用實驗對茶葉葉片斷面水分散失模型進行間接驗證，將茶葉鮮葉在給定條件下進行實驗，用控制變量法分別對溫度、風速和空氣濕度進行實驗，得出了茶葉鮮葉含水率與時間的關(guān)系曲線和線性方程，失水速率與溫度的關(guān)系曲線和指數(shù)方程。實驗數(shù)據(jù)同仿真數(shù)據(jù)對比，相對誤差9.2％。
　　本文通過上述研究，對茶葉鮮葉在給定條件下的水分散失進行了研究，對茶葉加工有很好的指導作用