真空冷冻干燥过程传热传质理论研究的动态.pdfVIP

第^届全国冷冻-T--燥掌术交流会 2005年11月25—26日中国上海 真空冷冻干燥过程传热传质理论研究的动态 徐成海1彭润玲。。张世伟1祖文文1 (1，东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110004 2，沈阳理T大学，沈阳110168) 摘要：真空冷冻干燥(简称冻干)过程实质上是一个非常复杂的传热传质过程。国内外研 究冻干过程传热传质理论的文章较多。本文归纳了目前国内外冻干过程传热传质理论研究的 现状：并对研究现状进行了分析：对理论研究的趋势进行了探讨。 关键词：冻干：传热传质；综述：模型{微尺度； THEDEVELOPMENT0FTHEHEATANDMASSTRANSFER DURING、ACUUMFREEZEDRYING PENG XU Runlin91·2alen曲0 (1．School 2．College isa heatandmasstransfer Abstract：Actually,thefreezc-d础,ingprocesscomplex process．There are aboutheatandmasstransferinvacuumfreeze bothhomeandabroad．This many dying papers sumthe statusofresearchonheatandmasstransfer vacuum paperup present during freeze the discussthetrendofresearchinthis status，and drying，andanalysepresent field． words：freeze andmass Key drying；heat transfer；review；model；microseale 1引言 真空冷冻干燥(简称冻干)过程主要包括三个阶段：冷冻、升华干燥、解析干燥。这三 个阶段中都包含着复杂的热质传递过程。因此，研究冻干过程的热质传递，不仅可指导试验 研究，减少开发新产品的时间，还有助于优化冻千工艺、提高冻干产品的质量、改善冻干设 备性能、进一步丰富冻千技术的应用领域。 J：准稳态模型【2 目前公认的描述冻干过程的模型有冰界面均匀后移稳态模型(URIF)【t 和解析一升华模型p“，近几年又提出了多维非稳态模型，它们都假设物料的冻结层和已干 层内部都是均质的，各处的热传导系数、密度和比热都是相同的，且处于热平衡状态，所以 只是对于液态物料和结构单一固态物料比较适用，虽然多维非稳态模型比一维稳态模型在描 述小瓶冻千过程更精确，但是对于结构比较复杂的生物材料来说，特别是要求保持细胞活性 的生物材料的冻干，这些模型是不适用的．因为其内部细胞与细胞之间的热质传递是介观领 域里微纳尺度的热质传递过程。很多情况下会出现超常传热传质，有可能出现许多奇异的崭 新的物理现象。所以研究冻于过程传热传质理论，还可丰富传热传质理论的内容。 2冻干过程传热传质理论研究现状 冻千理论研究应包括三部分内容：被冻物料在预冻和干燥过程中的传热传质：被冻物料 6 第／＼届全国冷冻干燥学术交流会 2005年11月25—26日中国上海 外、冻干机内非稳态温度场和稀薄气体流动的理