油菜籽堆压缩密度与体变模量的试验研究

使用LHT-1型粮食回弹模量仪测定不同含水率、不同围压下的油菜籽堆的压缩密度与体变模量。试验结果表明：不同含水率油菜籽堆的压缩密度随着围压(0~140.0kPa)的增大而增大,并且趋向于各自的最大值,这些最大值随着含水率的增大而增大;依据试验测得的数据,建立了以含水率与围压作为自变量,压缩密度作为函数的预测模型,油菜籽堆压缩密度试验数值与模型预测数值之间拟合度较高,平均误差为0.61%。油菜籽堆的体变模量随着围压(0~140.0kPa)的增大而增大,随着含水率(7.11~13.52 % w.b.)的增大而减小。建立了以含水率与围压作为自变量,体变模量作为函数的预测模型,模型预测的体变模量与试验测定值误差较小,平均误差为4.38%。     

油菜籽堆压缩密度与体变模量的实验研究

使用LHT-1型粮食回弹模量仪测定不同含水率、不同围压下的油菜籽堆的压缩密度与体变模量。实验结果表明:不同含水率油菜籽堆的压缩密度随着围压(0~140.0 k Pa)的增大而增大,并且趋向于各自的最大值,这些最大值随着含水率的增大而增大;依据实验测得的数据,建立了以含水率与围压作为自变量,压缩密度作为函数的预测模型,油菜籽堆压缩密度实验数值与模型预测数值之间拟合度较高,平均误差为0.61%。油菜籽堆的体变模量随着围压(0~140.0 k Pa)的增大而增大,随着含水率(7.11%~13.52%)的增大而减小。建立了以含水率与围压作为自变量,体变模量作为函数的预测模型,模型预测的体变模量与实验测定值误差较小,平均误差为4.38%。     

稻谷堆的压缩密度与体变模量的测定与分析

利用应变控制式三轴仪对稻谷堆的压缩密度与体变模量进行了测定,并分析了围压对稻谷堆压缩密度的影响以及围压和含水率对稻谷堆体变模量的影响。结果表明:同一含水率(11.50%、13.14%、14.47%、15.86%、17.37%)下,稻谷堆的压缩密度随着围压(23~188 kPa)的增大而增大,其变化范围分别为0.664 6~1.067 9 g/cm3、0.670 8~1.081 5 g/cm3、0.678 1~1.084 2 g/cm3、0.681 4~1.142 3 g/cm3、0.686 1~1.168 8 g/cm3;稻谷堆的体变模量随着围压(23~188 kPa)的增大而增大,其变化范围分别为311.52~495.06kPa、294.73~487.80 kPa、291.61~450.05 kPa、210.34~430.04 kPa、160.16~301.07 kPa;同一围压下,稻谷堆的体变模量随着含水率的增大而减小,并可拟合出回归方程k=-aW2+bW-c,式中:W为含水率,k为体变模量,且a,b,c随着围压的不同而变化。     

大豆堆体变模量的测定与分析

使用TSZ-6A型应变控制式三轴仪对不同围压(20～240kPa)、不同含水率(12.1％,14.0％,15.7％,17.1％w.b)的黑龙江省春大豆堆的体变模量进行了测定,并分析了围压与含水率对大豆堆体变模量的影响.试验结果表明:对含水率为12.1％～17.1％w.b、围压为20～240kPa的大豆堆,其体变模量范围为223.7～813.0kPa.相同含水率的大豆堆的体变模量随着围压(20～240kPa)的增大而增大;同一围压下,大豆堆体变模量随着含水率(12.1％～17.1％w.b)的增大而减小.     

带锥斗筒仓中稻谷的密度与应力分布模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定稻谷堆的压缩密度,建立带锥斗筒仓中稻谷堆的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算带锥斗筒仓中稻谷密度、应力与粮层深度关系,由积分法计算出筒仓中稻谷的储藏总质量。试验结果表明,淮稻5号(含水率为10.38%~18.30%w.b.)的密度随竖直应力(0.495~245.892 kPa)增大而增大(582.772~696.593 kg/m~3)。模型计算结果表明,在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆密度随着粮层深度的增加而增大;到锥斗部分,稻谷堆密度随着粮层深度的增加而逐渐减小。在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆的竖直应力随着粮层深度的增加而增大;在锥斗部分,稻谷堆的竖直应力则随着粮层深度的增加而减小。在带锥斗筒仓中的筒体部分,稻谷堆的侧向应力随着粮层深度的增大而增大;在筒体与锥斗结合处,稻谷堆的侧向应力突然增加;到了锥斗部分,稻谷堆的侧向应力随着粮层深度的增大先稍增大再逐渐减小。     

预测平房仓中小麦密度分布与储藏质量的模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,结果表明:当小麦[众麦1号,含水率为11.70%~18.18%(w.b.)]的竖直压应力增大(0.631~221.060 k Pa)压缩密度增大(740.50~853.85 kg/m~3),两者可拟合出关系方程。建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏质量。模型计算结果表明:平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个宽20 m,长40 m的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m~3增加到10 m深处的833.5 kg/m~3,密度增加了4.1%。在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。本模型计算了5个实仓中的小麦储藏质量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。     

预测平房仓中小麦的密度分布与储藏质量模型

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定小麦堆在不同压应力下的压缩密度,实验结果表明：当小麦(众麦1号,含水率为11.70.-18.18 %w.b.)的竖直压应力增大(0.631-221.060 kPa)压缩密度增大(740.50-853.85 kg/m₃),两者可拟合出二次关系方程。建立平房仓中小麦的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算平房仓中小麦密度与粮层深度关系,由积分法计算出平房仓中小麦的储藏重量。模型计算结果表明：平房仓中小麦密度随着粮层深度的增加而增大,随着深度增加,密度增加率减小;在一个20米宽,40米长的平房仓中,小麦密度从表层的800 kg/m₃增加到10米深处的833.5 kg/m₃,密度增加了4.1%。在同一深处,密度随平房仓长、宽的尺寸增大而增大,增大值很小。在平房仓中同一深处,密度随含水率的增大而增大,增大值很小。小麦的摩擦角、小麦与仓壁摩擦系数几乎不影响平房仓中的密度。本模型计算了5个实仓中的小麦储藏重量,计算值与粮重实际账面数几乎一致,最大误差为2.63%。     

不同储藏条件下筒仓中大豆堆高安全域研究

建立筒仓中大豆分层压缩平衡微分方程,实验测定微分方程中的参数,数值求解压缩平衡微分方程得到筒仓内大豆堆应力分布值;建立筒仓中大豆籽粒堆放模型,求解大豆籽粒堆放模型得出筒仓内大豆堆应力与籽粒压力的关系;实验测定大豆籽粒压缩力与塑性应变关系;设定大豆籽粒产生0.4 %的塑性应变为籽粒损伤阈值,结合筒仓内不同深度大豆堆应力、籽粒压力与塑性应变,给出大豆的堆高安全域。计算与实验结果表明：含水率为8.58%～15.01% w.b.并且储藏时间为60 d～240 d的大豆,在半径为10 m的筒仓内安全堆高的范围是47.6 m～20.6 m;在半径为15 m的筒仓内安全堆高的范围是40.2 m～19.3 m;在半径为20 m的筒仓内安全堆高的范围是37.4 m～18.8 m;筒仓内大豆堆的安全堆高随着含水率的增大而减小,随着筒仓直径的增大而减小,随着储藏期的增大而减小。     

筒仓中稻谷的空隙率分布研究

采用LHT-1粮食回弹模量仪测定稻谷(南粳5055)堆的表层密度及压缩密度,建立筒仓中稻谷堆的密度、应力与粮层深度关系的微分方程组,用数值方法计算筒仓中稻谷密度与粮层深度关系。采用粮食孔隙率测量仪测定表层稻谷(无压缩)孔隙率,由表层孔隙率,表层密度及筒仓深处的密度计算出筒仓中稻谷孔隙率与粮层深度关系。计算结果表明:在直径20米的筒仓中,在30米的筒体部分,南粳5055空隙率变化范围为61.00%~56.32%,在10 m的锥斗中,空隙率变化范围为56.32%~59.77%;在带锥斗筒仓的筒体部分,稻谷堆孔隙率随着粮层深度的增加而减小;到锥斗部分,稻谷堆孔隙率随着粮层深度的增加而逐渐增大。在不同直径的筒仓的筒体部分,在同一深度,稻谷堆孔隙率随着筒仓直径的增大而减小。     

储藏条件对大豆籽粒力学特性的影响

选取黑龙江大豆,使其储藏60、90、120、150 d,储藏温度分别为20、25、30℃,储藏籽粒的含水率分别为12.0%、13.5%、15.0%,使用Brookfield质构仪测定了不同储藏温度、不同含水率、不同储藏时间的大豆籽粒的最大破坏力、最大破坏力能、最大破坏应变。试验结果表明:储藏60 d,储藏温度为20~30℃,储藏籽粒的含水率为12.0%~15.0%,大豆籽粒压缩最大破坏力、最大破坏能、最大破坏应变的变化范围分别为:106.85~90.19 N、160.80~108.92 mJ、0.356~0.412;储藏150 d,储藏温度为20~30℃,储藏籽粒的含水率为12.0%~15.0%,大豆籽粒压缩最大破坏力、最大破坏能、最大破坏应变的变化范围分别为:99.19~81.50N、113.01~90.52 mJ、0.439~0.472;在相同的储藏温度、储藏时间条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着含水率的增加而减小,最大破坏应变随着含水率的增加而增加;在相同的含水率、储藏时间条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着储藏温度的增加而减小,最大破坏应变随着储藏温度的增加而增加;在相同的储藏温度、含水率条件下,大豆籽粒的压缩最大破坏力、最大破坏能随着储藏时间的增加而减小,最大破坏应变随着储藏时间的增加而增加。     

玉米堆弹性模量的测定试验研究

利用TSZ-6A型应变控制式三轴仪进行三轴试验,测定围压分别为50、100、150、200 kPa时,玉米堆(水分为14.68%、16.40%、17.79%w.b)的弹性模量,同时研究围压和含水量与玉米堆弹性模量的关系。试验结果表明:对于含水量范围为14.68%～17.79%w.b的玉米堆,在围压为50～200 kPa的范围内,其弹性模量范围为165.96～891.69 kPa。根据含水量与玉米堆弹性模量的关系可以拟合得到方程:y=Ax+B,其中,A、B为与含水量有关的参数;根据围压与玉米堆弹性模量的关系可以拟合得到方程:y=Dx+E,其中,D、E为与围压有关的参数。在相同含水量条件下,玉米堆的弹性模量随着围压的增大而增大;在相同围压条件下,玉米堆的弹性模量随着含水量的增加而减小。     

The resistance of packed beds of moth gram (Vigna aconitifolius) to airflow

The resistance of packed beds of clean moth gram (Vigna aconitifolius) to airflow was studied at moisture contents varying from 5.64 to 19.42% dry basis (d.b.) and at superficial air velocities ranging between 0.0104 and 0.8321 m s^?1 with bed depths of 0.2–0.6 m and bulk densities ranging from 745 to 875 kg m^?3. The airflow resistance of moth gram increased with increase in airflow rate and bulk density and decreased with moisture content. Results indicated that a 13.78% increase in moisture content decreased the pressure drop by 26.58% whereas, a 7.7% increase in bulk density increased the pressure drop by 43%. The modified Shedd's equation and Hukill and Ives equation were evaluated to see if they predicted pressure drop accurately. Airflow resistance was accurately described by the modified Shedd's equation. The statistical model that related airflow rate and bulk density could fit pressure drop data reasonably well. For loose fill beds an increase in grain moisture content increased the minimum fluidization velocity value from 1.1009 to 1.2391 m s^?1 whereas, for grain beds with 12.47% moisture content, the increase in bulk density decreased the minimum fluidization velocity value from 1.1152 to 1.0306 m s^?1.     

Mass-Volume-Area Related and Mechanical Properties of Soybean as a Function of Moisture and Variety

Selected physical properties of three varieties of soybean were determined within a moisture content range of 6.25 to 11.60% dry basis. The seed length, width and thickness for the three varieties increased with the increase in moisture content while the sphericity and roundness of the three varieties increased within the range of 43.0 to 72.3% and 45.5 to 75.9% respectively. True density, bulk density and porosity decreased with increase in moisture content within the range of 1203 to 964 kgm^?3, 809 to 740 kgm^?3 and 0.35 to 0.22. The coefficient of friction also decreased with increase in moisture and the highest and lowest value was 23.7 and 17.3 on plywood while that on glass was 19.8 and 11.6, respectively. The angle of repose and terminal velocity increased within the range of 10.2° to 15.3° and 10.10° to 12.60 m/s for the varieties. The compressive force however decreased and the highest and lowest value was 12.85 and 3.5 N respectively for the three varieties.     

微射流处理对豆乳粉溶解特性的影响

以传统湿法工艺技术制备豆乳粉为基础,为改善豆乳粉溶解性对豆浆进行微射流处理。研究不同微射流压力(0、42.5、89.0、123.5、152.0 MPa)对豆乳粉溶解特性(粒径、可溶性固形物含量、蛋白分散指数、休止角、溶解度、分散性和水合能力)的影响。结果表明:随微射流压力不断增大,豆乳粉平均粒径呈现出先下降后略有增加的趋势;可溶性固形物含量、蛋白分散指数、休止角、溶解度、分散性和水合能力呈现出先升高后降低的趋势;豆乳粉的微观结构表现为颗粒减小、趋向于均匀且分散性增加。当微射流压力为123.5 MPa时,豆乳粉具有较高的蛋白分散指数和水合能力,分别为97.35%和1.94 mL/g,豆乳粉的堆积密度较高,与对照组相比增加了25.81%。研究表明,当微射流压力为123.5 MPa时,豆乳粉具有良好的溶解特性。     

筒仓中小麦密度分布值的有限元分析

筒仓中粮堆密度分布值是预测筒仓中粮食对仓壁的压力、确定粮食通风阻力、计算筒仓中粮食质量的关键参数.使用有限元方法求解小麦堆的修正剑桥模型计算出筒仓中小麦堆的密度分布值.结果 表明,筒仓中小麦堆的密度随着粮层深度的增加而逐渐增大,但在筒仓拐角处密度随着粮层深度的增加而逐渐减小.在上部粮层,粮块密度随着粮块与筒仓中心轴距离...     

BULK THERMAL CONDUCTIVITY AND DIFFUSIVITY OF SOYBEAN

Bulk thermal conductivity of soybean, determined by the transient heat flow method, exhibited positive linear correlation with moisture content. The bulk thermal conductivity values increased from 0.1157 to 0.1756 W/m-K in the moisture range of 8.1 to 25% d.b. Further, thermal diffusivity of soybean, computed from the values of thermal conductivity, specific heat and bulk density showed linear increase from 2.94 × 10⁻⁴ to 3.07 × 10⁻⁴ m²/h in the specified range of 8.1 to 25% d.b. moisture content.     

Effect of Equilibrium Water Activity on the Bulk Properties of Selected Food Powders

The bulk properties of powdered coffee creamer, infant formula, salt and sucrose at different levels of water activity were characterized by mechanical methods. These included loose bulk density, compressibility, cohesion, % irrecoverable work in compression and asymptotic modulus after stress relaxation. In the crystalline powders the physical characteristics generally followed the pattern established by the moisture content with an apparent critical water activity beyond which changes became drastic. In the creamer and formula which were very cohesive even in the dry form, the changes in bulk properties were generally more gradual. The rheological tests indicated that much of the physical changes in the salt and sucrose powders could be attributed to surface moisture. In the creamer and formula the plasticity of the particles material was also a major factor that affected the bulk behavior.