여기에서는 공기 흐름 패턴을 조절하여 신선 식품을 통풍 상자에 장기간 보관할 수 있도록 직교 실험 설계에 의해 생성된 샘플 포인트를 최적화하는 범위 분석 방법을 제시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
본 연구는 일정한 에너지 소비를 갖는 통기박스의 내부구조 설계를 통해 기류의 이질적인 분포로 인한 통기박스의 기류 혼돈과 성능 저하 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 최종 목표는 통풍 상자 내부의 공기 흐름을 고르게 분배하는 것입니다. 민감도 분석은 파이프 수, 중간 파이프의 구멍 수, 파이프 내부에서 외부로의 각 증분 수의 세 가지 구조 매개변수에 대해 수행되었습니다. 직교 실험 설계를 사용하여 4개의 수준을 가진 3개의 구조 매개변수로 구성된 총 16개의 무작위 배열 세트를 결정했습니다. 상용 소프트웨어는 선택된 실험 지점에 대한 3D 모델 구성에 사용되었으며,이 데이터는 기류 속도를 얻는 데 사용되었으며, 그 다음 각 실험 지점의 표준 편차를 얻는 데 사용되었습니다. 범위 분석에 따르면 세 가지 구조 매개변수의 조합이 최적화되었습니다. 즉, 통기박스의 성능을 고려한 효율적이고 경제적인 최적화 방법을 확립하여 신선식품의 보관시간을 연장하는데 널리 활용될 수 있었다.
서론
신선한 채소와 과일은 맛이 좋고 형태가 매력적일 뿐만 아니라 영양을 섭취하고 건강을 유지하는 데 큰 도움이 되기 때문에 인간 식품 소비의 높은 비율을 차지합니다1. 많은 연구에 따르면 신선한 과일과 채소는 많은 질병을 예방하는 데 독특한 역할을 한다 2,3. 신선한 과일과 채소의 저장 과정에서, 곰팡이, 빛, 온도 및 상대 습도는 열화의 중요한 원인이다 4,5,6,7,8. 이러한 외부 조건은 내부 신진 대사 또는 화학 반응에 영향을 주어 저장된 신선한 과일과 채소의 품질에 영향을 미칩니다9.
과일과 채소에 대한 일반적인 처리 기술에는 비열 및 열 보존이 포함됩니다. 그 중 열처리는 건조 과정에 긍정적인 영향을 미치지만 영양소 손실, 맛과 냄새의 변화, 색상 변화와 같....
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프로토콜
1. 사전 시뮬레이션 처리
참고: 파이프 배열을 고려하여 3차원 소프트웨어를 사용하여 3차원 하단 절반과 벤트 박스 모델의 상단 절반을 설정하고 X_T 파일로 저장하여 전체 치수를 그림 1에 표시합니다. 구성은 재료 표에 나와 있습니다.
- 시뮬레이션 소프트웨어를 실행하고 메시 구성 요소를 "Component Systems"에서 "Project Schematic" 창으로 끕니다. 이름을 "맨 아래"로 지정합니다. 지오메트리(Geometry )를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 찾아보기(Browse )를 클릭하여 맨 아래 X_T 파일을 가져옵니다.
- 지오메트리(Geometry)를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 새 DesignModeler 지오메트리(New DesignModeler Geometry)를 클릭하여 "메쉬-디자인 모델러(Mesh-Designmodeler)" 창으로 이동한 다음 생성(Generate)을 클릭하여 하단 모델을 표시합니다. ....
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결과
프로토콜에 따라 처음 세 부분이 가장 중요했으며, 여기에는 모델링, 메싱 및 시뮬레이션이 모두 유속의 표준 편차를 얻기 위한 것이었습니다. 이어 직교 실험과 범위 분석을 통해 벤티드 박스의 구조 최적화를 완료했습니다. 프로토콜에 사용되는 모델은 참조에서 얻은 초기 모델인 참조 환기 상자 모델입니다. 도 4는 reference vented box 모델의 유선형 흐름에 대한 결과이고, 도 5는 민감도 분석에 사용된 모델 중 하나인 vented box 모델의 유선형 흐름에 대한 결과이다. 이 통풍 상자 모델은 표 1의 모델 번호 1입니다. 유선형 흐름은 환기 상자 내부의 유체 흐름을 시각화하기 위한 유체 운동의 궤적입니다. 그림 4 및 그림 5에서 볼 수 있듯이 .......
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토론
고성능과 복잡한 구조로 인해 본 연구에서는 모델링 소프트웨어를 기반으로 통풍 박스를 구축했습니다. 시뮬레이션 소프트웨어로 내부 흐름을 분석했습니다. 시뮬레이션 소프트웨어는 난류 모델링, 단상 및 다상 흐름, 연소, 배터리 모델링, 유체 구조 상호 작용 등을 포함하는 고급 물리 모델링 기능으로 유명합니다. 본 논문에서 사용한 시료 선별 방법은 직교 실험 설계 방법으로 과학적 방법, 간단한 조작, 비용 절감 효과 및 현저한 효과로 인해 기계 생산 및 기타 분야에 적합합니다. 상기 범위분석방법은 간단한 계산을 통해 실험의 1차 및 2차 요인과 최적의 조합을 얻을 수 있다.
결과는 프로토콜 내에서 이 설정의 몇 가지 중요한 구성 요소에 따라 달라집니다. 첫째, 배터리 팩의 3D 모델을 생성할 때 모델의 각 본체와 표면에 쉽게 알아볼 수 있는 이름을 부여하는 것은 이후에 재료를 추가하고, 메쉬 인터페이스를 만들고, 경계 조건을 설정하기 위한 핵심 단계입니다. 둘째, 중요한 구조적 매개변수.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
이 연구는 중국 원저우 과학 기술국(보조금 번호 ZG2020029에 따른 온주 주요 과학 기술 혁신 프로젝트)의 지원을 받습니다. 이 연구는 원저우 과학 기술 협회 (Wenzhou Association for Science and Technology)가 보조금 번호 KJFW09로 자금을 지원합니다. 이 연구는 온주시 핵심 과학 및 연구 프로그램(ZN2022001)의 지원을 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 하드웨어 | |||
| NVIDIA GPU | NVIDIA | N/ | A 아래 소프트웨어 프레임워크 중 일부가 그렇지 않으면 작동하지 않으므로 NVIDIA GPU가 필요합니다. https://www.nvidia.com |
| 소프트웨어 | |||
| Ansys-Workbench | ANSYS | N/A | 다목적 유한 요소법 컴퓨터 설계 프로그램 소프트웨어.https://www.ansys.com |
| SOLIDWORKS | 다쏘시스템 | N/A | SolidWorks는 다양한 설계 솔루션을 제공하고, 설계 프로세스의 오류를 줄이며, 통계 |
| 분석 작업, 데이터 마이닝, 예측 분석 및 의사 결정 지원 작업 소프트웨어를 위한 | SPSS | IBM | N/A |
참고문헌
- Villa-Rodriguez, J. A., et al. Maintaining antioxidant potential of fresh fruits and vegetables after harvest. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (6), 806-822 (2015).
- Mozaffari, H., Lafrenière, J., Conklin, A.
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