食品压力容器的虚拟设计张力，孟春玲北京1商人学机械自动化学院，北克高应力区，降低设计成本。本文在理论分析基础上，应用有限元分析方法，对食品压力容器进行虚拟设计，校核结构强度，验证设计的科学性合理性，提出对危险部位的改进措施，优化结构设计。
随着社会的不断发展和进步，人们对食品的品种的需求将越来越多，食品加工过程中所用的食品机械与设备不断地完善与创新，食品机械在新技术新工艺新材料不断开发与应用向高性能高效益低能耗低成本的方向发展。
压力容器是加工米饭馒头等食品的重要设备，特别在高原地区气压较低，水的沸点低于1主食往往无法做熟的情况下，制作此类食品必须采用压力容器。食品压力容器既要保证定的压力，又必须保证使用安全，其设计难度相当大。另方面，食品压力容器设计应采用先进的高效节能燃烧加热技术，使其具有蓄热保温功能。在加热食物时，蓄热介质随之加热。当食物沸腾后，主食灶的燃烧器即可关闭，此时，利用蓄积在蓄热介质中的热能，仍可做熟主食，并延时保温。
对食品压力容器进行虚拟设计，校核结构强度，验证设计的科学性合理性，提出对危险部位的改进措施，优化结构设计，从而指导批量生产。
食品压力容器的热解析分析热分析用于计算个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失热梯度热流密度及热通量等，在许多工程应用中扮演重要角色。在热载荷的作用下，压力容器的热分析遵循热力学第定律，对于个没有质量流入或流出的封闭系统能1为系统动能为系统势能。
对，人多数。1程传热，=.，对户稳态热分析01=0，即流入系统的热景等于流出的热4对于瞬态热分析9=，即流入或流出的热传递违率1等厂系统内能的化，热传递的方式1有热传导热对流热辐射种，其中热传导和热对流都需要有传热介质，而热辐射无须任何介质，在真空中的热辐射效率最高。
热传导可以定义为完个接触的两个物体之间或个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换，遵循傅里叶定律；热对流是指固体的面与它周围接触的流体之间，由于温差的存在引起的热量的交换，用牛顿冷却方程来描述；热辐射指物体发射电磁能，并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程，物体温度越高，单位时间辐射的热量越多，在工程中通常考虑两个或两个以上物体之间的辐射，系统中每个物体同时辐射并吸收热量，它们之间的净热量传递可以用斯蒂芬波尔兹曼方程来计算，包含热辐射的热分析具有高度非线性食品压力容器的有限元分析利用计算机虚拟设计技术对食品压力容器进行设计制造性能优化和性能测试，可以大大降低研制开发复合材料食品容器的费用，缩短研制周期，提高设计水平。1给出了食品压力容器虚拟设计流程框设计外载分析有限元分析优化设计破坏与失效判断成型及工艺过程优化等来完成。
用3软件对压力容器进行的有限元分析2，4以某压力锅体为例，2.
锅身21漠型简化食品压力界器模型简化时般把锅体焊接连接处简化为81！关系；为简化计算，突出重点，忽略水分沸腾相变过程，水米混合物用实体模型块代替。锅体可简化为完全轴对称模型，3.
22材料参数设咒材料参数设置3时，稳态热分析只需定义材料的导热系数，而瞬态热分析则需定义导热系数密度及比热。混合食物的村料参数般组成食物各组份参数的加权平均值，颗粒状食物的密度般取堆密度。以水米混合物为例，60.水分的水米混合物村料参数1锅体组件材料参数水米混合物压力锅体热导率。，2.3单元选择考虑食品压力容器般为壳体结构的特点，有限元分析常采用壳单元进行网格划分，如节点壳单元3服134；对于完全周对称模型的分析，可以用等参单儿，奸55线忭单元，177次单元等进行网格划分，其单元结构56；锅体及水米浞合物选择叫节点平1单元冗进疔网格划分。
3呢让131单元形状EB5口日55单元形状以呢77单元形状约束边界条件热分析以温度为节点自由度，未指定温度的节点初始温度为参考温度，未设定参考温度时默认值为零。
载荷边界条件热分析的载荷边界条件可通过实验测量结合理论计算的方法获得，涉及流体参与传热的分析可通过流体热分析确定对流边界条件。
夸虑锅体热边界条件，测量并计算水的沸腾换热系数和烟气对流系数，施加载荷并设置载荷步后进行瞬态分析。
后处理及结分析加热及保温分析后部分时间点的结果温度分布。
30阳加热结果遘度30阳保，结果温度根据不同结构材料边界条件等因素，可计算出锅体的轴向和径向应力轴向和径向位移等结果，进行比较分析，判断压力锅体的在各载荷工况下安全性，并进行压力容器的优化设计6.
将实验和有限元计算结果进行对比分析，其热传递结果基木相符，安全校核实验与有限安全性分析结果相吻合，实验与计算结果的相互验证。
结论应用计算机辅助设计对压力容器进行虚拟设计是种有效的方法。通过虚拟设计，可以预测压力容器的高应力区，降低设计成本。3有限元处理软件可仃效地1助设；1付设1付象进行优化设计有限元计兑和虚拟设；在保证安全性可靠性的同时，减少容器体积质景和选择适的材料。
压力容器设计中结构中各个受压元件的强度对压力容器都相当重要。使用时，其中个元件的破坏就可导致整个容器的失效，通过虚拟设计可方便地计算社洛个组件，达到最优设计。例如以设计压力为基准来计算锅体等容器壳体的厚度，再用锅体的最大允许工作压力对其他受压元件不包括安全装置逐个进行设计或校不同热处理方式下抗性淀粉形成机理研究赵凯张守文方桂珍杨春华。哈尔滨商业大学食品工程学院2.东北林业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨形貌变化较小。但淀粉的结晶结构发生定程度的变化，现为特征峰的部分融合峰强度的下降以及结晶度的降低。其中马铃薯淀粉基本呈非晶状态。压热处理后淀粉，颗粒形貌已经完全发生了变化，颗粒破裂重组，不同淀粉颗粒中的链淀粉相互形成氢键，从而改变了原淀粉的结晶结构，从5射线衍射谱我们可以看出，处理后淀粉有新结晶峰的形成。在过量水分条件下的压热处理有利于抗性淀粉的形成。
基金项目国家自然科学基金资助项目302717；哈尔滨市科技局项目200401036核，以确保所有其他受压元件的最大允许工作压力大于或等于锅体的最大允许工作压力，这样使整个容器的强度得以提，从而提整个容器的安全性。
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