JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建

黄朵朵 王乐 雷萍 孙志伟 李林洪 张智轩 黄锋 李斌

黄朵朵, 王乐, 雷萍, 等. 基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建[J]. 轻工学报.
引用本文: 黄朵朵, 王乐, 雷萍, 等. 基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建[J]. 轻工学报.
HUANG Duoduo, WANG Le, LEI Ping, et al. Modeling the release of key components of heated cigarette smoke based on the coupling of tobacco section and filter section[J]. Journal of Light Industry.
Citation: HUANG Duoduo, WANG Le, LEI Ping, et al. Modeling the release of key components of heated cigarette smoke based on the coupling of tobacco section and filter section[J]. Journal of Light Industry.

基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建

    作者简介: 黄朵朵(1999—),女,江西省九江市人,中国烟草总公司郑州烟草研究院硕士研究生,主要研究方向为烟草工艺。E-mail:15515840752@163.com;
    通讯作者: 雷萍,leiping_aha@qq.com
  • 基金项目: 云南中烟工业有限责任公司科技项目揭榜项目(JB2022XY01)
    中国烟草总公司重点科技项目( 110202201045 ( XX - 04))

  • 中图分类号: TS411.2

Modeling the release of key components of heated cigarette smoke based on the coupling of tobacco section and filter section

    Corresponding author: LEI Ping, leiping_aha@qq.com
  • Received Date: 2024-01-09
    Accepted Date: 2024-01-30
    Available Online: 2024-09-11

    CLC number: TS411.2

  • 摘要: 为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用 COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸过程中烟芯段和滤嘴段丙二醇、丙三醇、烟碱的含量及浓度场进行模拟。 结果表明:模拟得到的加热卷烟逐口抽吸过程中烟芯段丙二醇、丙三醇、烟碱剩余量与实验值较为吻合,建立的动力学模型可较好地反映加热卷烟 3 种关键成分的释放机理;烟气丙二醇、丙三醇、烟碱出口释放量与实验值较为吻合,建立的截留模型可较好地反映逐口抽吸过程中滤嘴段对烟气 3 种关键成分的截留机理;抽吸时烟芯段外壁较加热片附近固相物质传质效率低;随着抽吸口数的增加,烟气中丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度在烟芯和滤嘴段呈动态变化,其中滤嘴段的质量浓度先升后降,烟芯段的质量浓度则从第 2口开始减少;单口抽吸过程中,烟芯段和滤嘴段烟气丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度随着气流速度的变化而发生动态变化。
    1. [1]

      孙学辉,赵乐,王宜鹏,等. 无烟气烟草制品的发展现状和趋势[J]. 烟草科技,2015,48(11):83-90.

    2. [2]

      蒋举兴,者为,詹建波,等. 电子烟的发展现状及其危害性[J]. 安徽农业科学,2013,41(16):7322,7353.

    3. [3]

      刘亚丽,郑路,洪群业,等. 加热型无烟气烟草制品专利技术统计分析[J]. 烟草科技,2013,46(7):16-19
      ,42.

    4. [4]

      艾思. 非传统烟草制品初探[J]. 中国烟草,2013(5):59.

    5. [5]

      BOMBICK D W,AYRES P H,PUTNAM K,et al. Chemicaland biological studies of a new cigarette that primarily heats tobacco. Part 3. In vitro toxicity of whole smoke[J].Food and Chemical Toxicology,1998,36(3):191-197.

    6. [6]

      PRYOR W A,CHURCH D F,EVANS M D,et al. A comparison of the free radical chemistry of tobacco-burning cigarettes and cigarettes that only heat tobacco[J]. Free Radical Biology & Medicine,1990,8(3):275-279.

    7. [7]

      BORGERDING M F,BODNAR J A,CHUNG H L,et al.Chemical and biological studies of a new cigarette that primarily heats tobacco. Part 1. Chemical composition of mainstream smoke [J]. Food and Chemical Toxicology,1998,36(3):169-182.

    8. [8]

      吴键,陈震,黄峰,等. 加热卷烟叶丝等温热失重及关键成分释放特性分析[J]. 轻工学报,2023,38(3):87-93
      ,111.

    9. [9]

      孙志伟,王威,杜文,等. 电加热型烟草制品加热体的电热模拟[J]. 烟草科技,2020,53(9):85-93.

    10. [10]

      魏信建,邹金慧,郑绪东,等. 电磁式卷烟加热器磁热耦合数值模拟研究[J]. 陕西理工大学学报(自然科学版),2020, 36(6): 42-48.

    11. [11]

      孙剑韬,陈义坤,刘磊,等. 加热不燃烧型雾化系统传热仿真分析[J]. 武汉大学学报(工学版),2021,54(7):668-674.

    12. [12]

      张洪非,姜兴益,庞永强,等. 两种抽吸模式下加热不燃烧卷烟主流烟气释放物分析[J]. 烟草科技,2018,51(9):40-48.

    13. [13]

      龚淑果,刘巍,黄平,等. 加热不燃烧卷烟烟气主要成分的逐口释放行为[J]. 烟草科技,2019,52(2):62-71.

    14. [14]

      张丽,王维维,张小涛,等. 加热不燃烧卷烟气溶胶中主要成分的转移行为[J]. 烟草科技,2019,52(3):46-55.

    15. [15]

      冯露露,付丽丽,王乐,等. 阵列式多通道逐口吸烟机的设计[J]. 烟草科技,2023,56(6):101-107.

    16. [16]

      王乐,王亚林,李志强,等. 电加热卷烟烟芯段温度分布和烟气关键成分逐口变化:第1 部分实验[J]. 烟草科技,2021,54(3):31-39.

    17. [17]

      王乐,王亚林,李志强,等. 电加热卷烟烟芯段温度分布和烟气关键成分逐口变化:第2 部分模拟[J]. 烟草科技,2021,54(6):58-64.

    18. [18]

      王乐,冯露露,张柯,等. 加热卷烟逐口抽吸过程传热数值模型[J]. 烟草科技,2022,55(6):80-88.

    19. [19]

      高峄涵,黄洁洁,王雨青,等. 电加热卷烟传热与原料组分变化的数值模拟[J]. 烟草科技,2023,56(12):67-75.

    20. [20]

      韩敬美,张明建,尚善斋,等. 不同滤嘴结构的电加热烟草产品烟气主要成分逐口释放规律研究[J]. 中国烟草学报,2021,27(1):1-7.

    21. [21]

      王乐,韩敬美,张明建,等. 电加热卷烟烟气关键成分在滤嘴中的截留规律[J]. 烟草科技,2020,53(11):69-75.

    22. [22]

      张莹莹,秦云华,杨柳,等. 滤棒特性对外周两段式加热型细支加热卷烟逐口理化指标的影响[J]. 烟草科技, 2023,56(12):28-39.

    1. [1]

      刘广超邓莎高峄涵吴涛邓锐杰 . 加热卷烟辊压法薄片丝吸湿性影响因素研究. 轻工学报, doi: 10.12187/2024.05.013

    2. [2]

      卢晓波徐海朱俊召张宇谭健高冠男胡军华林龙 . 基于机器视觉的加热卷烟烟支端部质量检测系统设计. 轻工学报,

    3. [3]

      张伟伟姬远鹏元春波王君婷齐晓任张卫正李萌饶智 . 基于改进Mask R-CNN模型的粘连烟丝识别方法. 轻工学报, doi: 10.12187/2024.05.009

    4. [4]

      费致根鲁豪宋晓晓赵鑫昌郭兴肖艳秋 . 基于改进ResNet网络的烟丝输送带洁净度分类模型. 轻工学报, doi: 10.12187/2024.05.008

    5. [5]

      张建栋杨忠泮吴恋恋徐大勇朱萍张雯晶堵劲松 . 基于高光谱成像及机器学习的烟叶糖料液施加量判别模型. 轻工学报, doi: 10.12187/2024.05.010

    6. [6]

      池哲翔廖敏史尚李声毅廖芸丁冬 . 国外烟草活性成分提取及纤维材料利用现状与展望. 轻工学报,

    7. [7]

      张丽华陈云莉石勇李顺峰查蒙蒙李昌文纵伟王小媛 . 植物乳杆菌发酵对红枣汁挥发性香气成分的影响. 轻工学报,

    8. [8]

      张改红许航杜帅徐月莹石栋栋薛晶晶尚紫博毛多斌 . 麦芽酚-β-D-葡萄糖苷的稳定性及其在卷烟加香中的应用. 轻工学报, doi: 10.12187/2024.05.012

    9. [9]

      倪众楚鹏飞林颖刘玉欣 . 低温长时间热处理过程中氧化和加热对海参体壁胶原纤维结构的影响. 轻工学报,

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  9
  • 文章访问数:  948
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 通讯作者:  雷萍, leiping_aha@qq.com
  • 收稿日期:  2024-01-09
  • 修回日期:  2024-01-30
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
黄朵朵, 王乐, 雷萍, 等. 基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建[J]. 轻工学报.
引用本文: 黄朵朵, 王乐, 雷萍, 等. 基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建[J]. 轻工学报.
HUANG Duoduo, WANG Le, LEI Ping, et al. Modeling the release of key components of heated cigarette smoke based on the coupling of tobacco section and filter section[J]. Journal of Light Industry.
Citation: HUANG Duoduo, WANG Le, LEI Ping, et al. Modeling the release of key components of heated cigarette smoke based on the coupling of tobacco section and filter section[J]. Journal of Light Industry.

基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建

    作者简介:黄朵朵(1999—),女,江西省九江市人,中国烟草总公司郑州烟草研究院硕士研究生,主要研究方向为烟草工艺。E-mail:15515840752@163.com
    通讯作者: 雷萍, leiping_aha@qq.com
  • 1. 中国烟草总公司郑州烟草研究院, 河南 郑州 450001;
  • 2. 云南中烟工业有限责任公司 技术中心, 云南 昆明 650231;
  • 3. 湖南中烟工业有限责任公司 技术中心, 湖南 长沙 410007;
  • 4. 浙江中烟工业有限责任公司 技术中心, 浙江 杭州 310024;
  • 5. 河南中烟工业有限责任公司 技术中心, 河南 郑州 450000;
  • 6. 深圳市卓力能技术有限公司, 广东 深圳 518000
基金项目:  云南中烟工业有限责任公司科技项目揭榜项目(JB2022XY01)中国烟草总公司重点科技项目( 110202201045 ( XX - 04))

摘要: 为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用 COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸过程中烟芯段和滤嘴段丙二醇、丙三醇、烟碱的含量及浓度场进行模拟。 结果表明:模拟得到的加热卷烟逐口抽吸过程中烟芯段丙二醇、丙三醇、烟碱剩余量与实验值较为吻合,建立的动力学模型可较好地反映加热卷烟 3 种关键成分的释放机理;烟气丙二醇、丙三醇、烟碱出口释放量与实验值较为吻合,建立的截留模型可较好地反映逐口抽吸过程中滤嘴段对烟气 3 种关键成分的截留机理;抽吸时烟芯段外壁较加热片附近固相物质传质效率低;随着抽吸口数的增加,烟气中丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度在烟芯和滤嘴段呈动态变化,其中滤嘴段的质量浓度先升后降,烟芯段的质量浓度则从第 2口开始减少;单口抽吸过程中,烟芯段和滤嘴段烟气丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度随着气流速度的变化而发生动态变化。

English Abstract

参考文献 (22) 相关文章 (9)

目录

/

返回文章