桃渣真空干燥特性数学建模

为了探究干燥模型在真空干燥中的应用,试验以桃渣在不同真空干燥温度(55、65、75和85℃)下的干燥过程为研究对象,利用10种薄层干燥模型对其干燥特性曲线进行拟合分析,并计算其有效水分扩散系数和活化能。结果表明:干燥温度对桃渣干燥速率的影响较大,干燥时间随着干燥温度的升高而减少;桃渣干燥的主要阶段发生在降速干燥阶段。通过对文中10种薄层干燥模型的拟合结果进行对比可以发现,Wang and singh模型对桃渣干燥的拟合性较好(R20.99776),模型的预测值与试验值能较好吻合,适合描述桃渣在所有干燥条件下的干燥特性;根据费克第二定律获得桃渣真空干燥的有效水分扩散系数范围为8.0855×10-10~1.5340×10-9 m2/s,且随干燥温度的升高而增大;利用阿伦尼乌斯方程计算桃渣真空干燥的活化能为21.1 k J/mol。本研究为真空干燥技术应用于桃渣的干燥提供了理论基础。     

氢氧化钙处理鲜马铃薯渣干燥动力学研究

目的 探讨氢氧化钙[Ca(OH)2]处理鲜马铃薯渣的干燥效率及其干燥动力学。方法 研究干燥温度(30、40、50、60℃)、相对湿度(13%、33%、54%、75%)和载物量(10、30、50、70 g)对Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣的干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响,并建立干燥动力学模型,将干燥特性曲线进行非线性拟合。结果 Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣主要为降速干燥,干燥温度越高,相对湿度越低,载物量越少,鲜马铃薯渣的干燥速率越快,水分有效扩散系数为2.48554×10^-11～13.15592×10^-11 m²/s,干燥活化能为12.06kJ/mol。Logarithmic为Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣拟合程度最好的干燥动力学模型。结论 经Ca(OH)₂处理的鲜马铃薯渣较容易干燥,Logarithmic模型可以较好描述其水分变化规律,为描述和预测Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣干燥过程中...     

湿芝麻渣挤压膨化结粒干燥工艺条件研究

以湿芝麻渣和芝麻饼为原料,研究采用挤压膨化和热风干燥技术制备适宜于油脂浸出的芝麻膨化料的最佳工艺条件和可行性.考察了湿芝麻渣和芝麻饼的混合比(渣饼质量比)、膨化温度、螺旋转速对膨化结粒和脱水效果的影响,以及不同干燥条件对湿膨化料的干燥效果.试验结果表明:渣饼质量比3∶1,膨化温度180℃,螺旋转速250 r/min时,膨化结粒和脱水效果最好;干燥温度120℃,干燥时间25 rain,湿膨化料的干燥效果最好.湿芝麻渣经上述处理后成为含水量约13％、颗粒状、散落性好、适宜于油脂浸出的膨化料,该物料也是适宜储存运输且品质优良的饲料.     

猕猴桃切片流化床干燥特性与干燥动力学模型研究

为了提高猕猴桃切片制干品质、缩短干燥时间,采用流化床干燥技术对其进行干燥,研究温度(55,65,75,85℃)、风速(1.5,2.5,3.5,4.5m/s)和厚度(5,10,15mm)对猕猴桃切片热风干燥曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响.结果表明:猕猴桃切片的整个干燥过程属于降速干燥,水分有效扩散系数为1.2...     

不同干燥方式下海马干燥特性及其数学模型

采用热风干燥、真空干燥和冷风干燥对海马进行干燥,比较不同干燥工艺下海马的干燥特性、水分有效扩散系数以及活化能的区别,并建立海马的干燥动力学模型。获得了50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃及100 ℃条件下海马热风干燥特性曲线,50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃及90 ℃条件下海马真空干燥特性曲线,20 ℃、30 ℃及40 ℃条件下海马冷风干燥特性曲线。以R2、χ2和RMSE为评价指标,选用13种典型干燥模型对海马的干燥曲线进行拟合,结果表明Page模型和Midilli模型最适合描述海马热风干燥过程;Page模型和Weibull模型可以准确描述海马真空干燥过程;Page模型、Logarithmic模型和Weibull模型可以很好的描述海马冷风干燥过程。海马热风干燥、真空干燥及冷风干燥的有效水分扩散系数Deff分别在1.1714×10-10 m2/s~6.7873×10-10 m2/s、4.9252×10-10 m2/s~10.4920×10-10 m2/s和2.3510×10-10 m2/s~4.0174×10-10 m2/s区间内,活化能分别为37.05 kJ/mol、18.75 kJ/mol和20.55 kJ/mol。     

番木瓜中短波红外干燥特性

本实验探讨不同干燥温度（60、70、80、90 ℃）和不同红外功率（675、1 125、1 575、2 025 W）下番木瓜中短波红外干燥特性。结果表明：干燥温度对番木瓜干燥速率的影响较大,红外功率对番木瓜干燥速率影响较小;干燥温度和红外功率越高耗时越短,番木瓜中短波红外干燥主要为降速过程。利用3 种数学模型对番木瓜中短波红外干燥实验数据进行拟合发现,Henderson and Pabis模型是番木瓜中短波红外干燥过程的最适模型,模型预测值与实验值较为一致,能够较好地描述番木瓜中短波红外干燥过程。番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数随干燥温度和红外功率的增大而增大;不同干燥温度和红外功率下番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数（Deff）变化范围分别为11.14×10−10～29.11×10−10、14.29×10−10～17.22×10−10 m2/s。根据阿伦尼乌斯方程计算出番木瓜中短波红外干燥的活化能为32.13 kJ/mol。     

线辣椒气体射流冲击干燥特性的研究

将气体射流冲击干燥技术应用于线辣椒的干燥,研究了未处理的线辣椒和经过划口并用过热蒸气烫漂处理的线辣椒在不同干燥温度(60、65、70、75、80℃)和风速(3、6、9、12m/s)下的干燥曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能。通过费克第二定律求出了线辣椒的水分有效扩散系数在1.07～3.29×10-10m2/s(未处理)和2.77～6.13×10-10m2/s(处理过的)的范围内随着干燥温度和风速的升高而升高,通过阿伦尼乌斯公式计算出了线辣椒的干燥活化能Ea为54.08kJ/mol(未处理)和38.98kJ/mol(处理过的)。     

油菜籽流化床干燥水分扩散规律的试验研究

为了研究油菜籽流化床干燥过程水分扩散规律,基于Fick第二定律和Arrhenius方程,通过开展油菜籽流化床干燥实验,分别考察了油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速与水分比和水分有效扩散系数之间的变化规律。结果表明:随着油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速逐渐增大,水分有效扩散系数增加,14.41%~29.72%初始含水率、1.75~2.25 m/s热空气流速及45~65℃热空气温度所对应的水分有效扩散系数范围分别为6.485×10~(-10)~10.133×10~(-10)m~2/s、7.296×10~(-10)~9.525×10~(-10)m~2/s和5.269×10~(-10)~8.917×10~(-10)m~2/s,其中29.72%初始含水率的水分有效扩散系数是14.41%的1.6倍,2.25 m/s热空气流速的水分有效扩散系数是1.75 m/s的1.3倍,65℃热空气温度的水分有效扩散系数是45℃的1.7倍。Arrhenius方程可以描述油菜籽流化床干燥水分扩散系数与温度的关系,水分扩散的平均活化能为22.84 kJ/mol;通过比较4种常见薄层干燥模型,发现油菜籽流化床干燥失水规律采用Page模型可进行准确模拟,其决定系数R~2≥0.997,相对误差≤5.4%。研究结果为提高干燥效率,优化干燥工艺参数提供参考。     

天麻蒸制后红外干燥特性及失水动力学研究

为研究蒸制后天麻红外干燥特性,采用红外干燥技术研究不同干燥温度(40、60、80℃)及不同天麻切块半径(0.8、1、1.2 cm)对天麻干燥特性及有效水分扩散系数的影响,并建立干燥动力学模型。结果表明,干燥温度越高,天麻块半径越小,干燥速率越快,天麻干燥过程主要为降速过程。通过对6种模型拟合分析,得出Page模型为最优模型,其决定系数R²值最大、卡方检验值χ²和均方根误差RMSE值最小,分别为0.9991、7.633×10^-5和0.0011。通过Fick第二定律计算出有效水分扩散系数,其范围在1.9251×10^-8~4.0528×10^-8 m²/s之间,天麻红外干燥活化能为17.1374 kJ/mol。该研究为天麻的采后加工及其综合利用提供了理论依据。     

甘蓝型油菜籽热风干燥特性及其数学模型

油菜籽的干燥和储存直接影响种用油菜籽的生理特性和作物产量以及加工用油菜籽的加工特性和制油品质,为了给油菜籽热风干燥装置设计、工艺和过程控制优化提供基础依据,本文研究了不同初始含水率、热风温度和风速条件下甘蓝型油菜籽的热风干燥特性,比较了10种数学模型在甘蓝型油菜籽热风干燥中的适用性。结果表明:油菜籽热风干燥过程没有出现明显的恒速干燥阶段,干燥主要发生在降速干燥阶段;Page模型是描述油菜籽干燥特性的最佳数学模型,由模型预测的干燥特性曲线与实验所得的干燥曲线一致性好;热风温度是影响油菜籽热风干燥的主要因素,随着热风温度的升高,油菜籽的有效水分扩散系数增大,当热风温度从45℃增加到65℃时,其有效水分扩散系数由3.835×10-10 m2/s增加到7.666×10-10 m2/s,油菜籽的干燥活化能为29.26 kJ/mol。     

低温低湿条件下海鳗冷风干燥动力学特性

利用两级除湿热泵干燥装置模拟低温、低湿环境,研究海鳗干燥动力学特性。研究结果表明,海鳗低温、低湿冷风干燥时无恒速干燥阶段,而是一开始就进入降速干燥。在整个降速干燥过程中存在2个阶段,即第一降速干燥阶段和第二降速干燥阶段。分析了两阶段中水分扩散特性。采用非线性回归分析比较不同的干燥模型,在试验条件下Page模型拟合较优,并求得模型表达式。通过菲克第二扩散定律和Arrhenius方程求得实验条件下的有效水分扩散系数及扩散活化能分别为(2.6197～4.0224)×10-10m2/和15.23kJ/mol。     

南瓜热风干燥特性与动力学模型

研究南瓜片在不同温度（60℃、70℃和80℃）下的热风干燥特性。采用Fick扩散模型对南瓜片的水分质量传递进行描述,并计算水分扩散系数。结果表明,热风温度越高,干燥速率越快,干燥过程发生在降速阶段。水分扩散系数随温度的升高而增大,在试验温度范围内,有效扩散系数值在5．4150＆#215;10-10～1．0077＆#215;10-9 m2/s之间。温度对水分扩散的影响可用Arrhenius关系方程来表示,其决定系数为0．997。南瓜的活化能值为30．33kJ/mol。采用12种数学模型对南瓜片的薄层干燥过程进行描述,通过比较水分比的试验值和预测值之间的统计参数---决定系数（R2）、卡方（X2）和均方根误差（RMSE）,发现Modified Henderson and Pabis模型最适宜于描述南瓜片的薄层干燥过程,该模型能较准确地表达和预测南瓜热风干燥过程的水分变化规律。     

基于Weibull分布函数对猕猴桃切片中短波红外干燥过程模拟及应用

为了探究Weibull分布函数中各参数的影响因素及其在干燥中的应用,本试验以猕猴桃切片在不同的中短波红外干燥干燥温度(50、60、70、80℃)、干燥功率(675、1350、2025 W)条件下的干燥过程为研究对象,利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行模拟并分析。结果表明:Weibull分布函数能够很好地模拟猕猴桃切片的中短波红外干燥过程;尺度参数α与干燥温度和干燥功率均有关,并且随着干燥温度和红外功率的升高而降低;而干燥温度和红外功率对形状参数β的影响较小。通过计算求出干燥过程中的估算水分有效扩散系数,其值在1.06×10-7~3.51×10-7 m2/s范围内随着温度的升高而增大;通过阿伦尼乌斯方程计算出功率为675、1350和2025 W时,干燥活化能分别为32.55、27.02和28.07 kJ/mol。该研究为Weibull分布函数在猕猴桃中短波红外干燥技术的运用提供了技术依据。     

猕猴桃切片中短波红外干燥特性及动力学模型

本试验研究了猕猴桃切片在不同的干燥温度(50、60、70、80℃)、干燥功率(675、1350、2025 W)条件下的中短波红外干燥特性试验,结果表明:干燥温度对猕猴桃切片干燥速率的影响较大,干燥温度越高,干燥用时越短;干燥功率对猕猴桃切片干燥时间影响较小;降速阶段为猕猴桃中短波红外干燥的主要阶段。通过对猕猴桃干燥动力学数学模型拟合发现:Page模型对猕猴桃切片干燥过程的拟合性较好,模型的预测值与实验值吻合性好,可以用来描述和预测猕猴桃的中短波红外的干燥过程。通过费克第二定律求出干燥过程中的水分有效扩散系数(Deff),发现其值在3.3970×10-9~1.2960×10-8 m2/s范围内,且随着温度和功率的升高而增大;通过阿伦尼乌斯方程计算出猕猴桃切片中短波红外干燥活化能在30.237~40.551 kJ/mol范围内。该研究为中短波红外干燥技术应用于猕猴桃的干燥提供了技术依据。     

无核白葡萄箱式热风干燥特性及干燥模型研究

分析热风温度(30~45℃)、热风风速(0.5~2 m/s)等因素对无核白葡萄干燥特性的影响,计算不同条件下水分有效扩散系数(Deff)及干燥活化能(Ea),再采用4种薄层干燥模型对不同试验条件进行非线性拟合,并比较不同条件的R~2、RMSE和χ~2值。结果表明:在干燥过程中,随着干燥温度及风速的升高,Deff也随之升高,利用阿伦尼乌斯公式计算出无核白葡萄的干燥活化能为22.95kJ/mol。通过4种模型的R~2、RMSE和χ~2值比较,Parabolic模型的拟合结果最好,最能描述葡萄干燥过程中水分比的变化规律,可为无核白葡萄干燥生产提供理论依据。