基于微流體動(dòng)力學(xué)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(yàn)來判斷干燥程度，對于茶葉內(nèi)部的水分散失機(jī)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(dòng)力學(xué)從微觀層面對茶葉的水分散失過程進(jìn)行研究，以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
　　茶葉內(nèi)部細(xì)胞、導(dǎo)管等結(jié)構(gòu)屬于微米級(jí)別，宏觀流體理論不再適應(yīng)該尺度下的流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，本文利用微流體動(dòng)力學(xué)理論針對茶葉的水分散失進(jìn)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(xué)成分

2、，構(gòu)建出茶葉的微觀仿真模型，包括單個(gè)細(xì)胞水分散失模型、多個(gè)細(xì)胞水分散失模型、葉片斷面水分散失模型。
　　2.基于微流體動(dòng)力學(xué)理論推導(dǎo)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(dǎo)出茶葉水分散失過程中的氣相和液相流體運(yùn)動(dòng)方程。
　　3.使用FLUENT軟件仿真茶葉的單個(gè)細(xì)胞模型、多個(gè)細(xì)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(fēng)速和空氣濕度條件下茶葉葉片斷面模型與時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)對茶葉葉片斷面水分散失模型進(jìn)行間接驗(yàn)證，將茶葉鮮葉在給定條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用控制變量法分別對溫度、風(fēng)速和空氣濕度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出了茶葉鮮葉含水率與時(shí)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行了研究，對茶葉加工有很好的指導(dǎo)作用