稻谷薄层干燥及其颗粒内部传质过程的试验研究

将稻谷颗粒视为圆柱体 ,利用Fick第二定律 ,建立了稻谷干燥过程中水分扩散模型 ,分析了稻谷干燥特性和介质温度与含水率对扩散系数的影响 ,并进行了薄层干燥试验 .结果表明 :稻谷干燥过程中水分比呈指数曲线变化 ,风温越高 ,曲线越陡 .稻谷在干燥的初始和最后阶段 ,水分比对水分扩散系数影响较大 .     

微波流化床中稻谷的干燥模型

采用自制的微波流化床设备对稻谷进行了干燥。实验测定了不同的热风温度(50～90℃)、微波功率密度(0～1.375 W/g)条件下稻谷微波流化床干燥曲线,并确定了干燥动力学模型。结果表明:微波功率密度越大、热风温度越高,所需干燥时间越短,水分扩散系数越大。干燥过程符合扩散模型,在实验条件范围内水分扩散活化能随着微波功率密度P的增加呈指数关系减小。随着微波功率密度的升高,Ea可降低2.3%～3%,干燥时间减少18%～24%。该模型可以很好地模拟不同条件下干燥过程中稻谷水分随时间变化规律。     

番薯片薄层热风对流干燥模型与传质性能

摘要：为了探讨番薯干燥的热传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了番薯片薄层干燥实验,研究了干燥温度对干燥过程的影响;将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明：干燥温度对干燥过程影响显著;用Logarithmic模型来描述番薯片热风干燥动力学令人满意;番薯片厚度为2mm时,随风温升高,水分有效扩散系数从2．9616×10^-10m^2／s增大到4．6939×10^10m^2／s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为23．29kJ／mol。     

稻谷籽粒水分有效扩散系数的研究

在5种温度(10~35℃)、3个相对湿度(RH 65%、86%、100%)组合环境中以静态称质量法测定初始低水分(8.09%~8.45%)、正常水分(13.26%~14.12%)、高水分(21.03%~21.75%)籼稻"刚优"和糯稻"尖尖糯"稻谷籽粒含水率随时间的变化,并采用修正的扩散方程描述水分吸附/解吸速率变化规律.在RH 65%~100%范围内,稻谷初始水分越低,10~35℃下的水分吸附速率越大,温度较高,吸附速率则较大.同样的初始水分样品,暴露的RH越高,它们的水分吸附/解吸速率越大.假定稻谷籽粒是均质的有限圆柱体,采用数值解法解偏微分水分扩散方程,并用斜率方法分析稻谷水分有效扩散系数,两个正常水分稻谷品种样品在10~35℃范围吸附过程中,水分有效扩散系数为4.318×10-9~1.546×10-8 m2·h-1.初始水分相同的稻谷籽粒有效水分扩散系数,在相同RH下随着温度升高呈现增加趋势,而在同一温度下随着RH增加则呈现减少趋势.     

橡胶原料干燥质扩散系数的确定

橡胶原料干燥过程中涉及到多孔介质的热质传递,通过多孔物体的水分传质微分方程给出了如何求干燥常数的理论方程,结合Luikov公式和阿累尼乌斯方程给出了求解质量扩散系数的方程,并通过实验确定了湿分在丁苯橡胶中的质扩散系数的关系式。     

微波干燥稻谷的研究

应用微波炉对粳稻种子粮（郑粳五号）进行了微波干燥研究，选用不同的加热功率和加热时间，比较微波干燥前后稻谷水分，发芽率，爆腰率的变化，得出低功率，先流程的工艺条件干燥稻谷，可在降低水分的同时，保证稻谷的种用品质及爆腰率增加值低于５％，适宜的功率和时间是保证稻谷干燥效果的主要条件。     

微波干燥稻谷的研究

应用微波炉对粳稻种子粮（郑粳五号）进行了微波干燥研究，选用不同的加热功率和加热时间，比较微波干燥前后稻谷水分、发芽率、爆腰率的变化，得出低功率、长流程的工艺条件干燥稻谷，可在降低水分的同时，保证稻谷的种用品质及爆腰率增加值低于５％。适宜的功率和时间是保证稻谷干燥效果的主要条件     

基于玻璃化转变的稻谷干燥工艺研究

稻谷收获后含水率可高达30%～35%,不及时干燥易发生霉变、发芽等情况,导致稻谷品质下降,损失严重,而常用的热风干燥在效率及干后品质方面存在优化空间。以稻花香2号为研究对象,将玻璃化转变理论与分程干燥工艺相结合,分析恒温及变温干燥工艺中干燥温度、升温速率及湿基含水率对干燥时间及稻谷干后品质的影响。结果表明：玻璃态变温干燥工艺中虽干燥速率慢但较大程度上降低了稻谷的爆腰率,保证了稻谷的干后品质;橡胶态分程变温干燥工艺中爆腰率较60～65℃的恒温干燥工艺降低64.7%左右,整精米率提升112.5%左右,与玻璃态变温干燥相比,干燥前后稻谷蛋白质含量与直链淀粉含量差别不大,但其干燥速率更高,所需干燥时间更短。将玻璃化转变理论与橡胶态分程变温干燥工艺相结合,可在有效降低稻谷干后品质损失的同时,提高干燥效率,实现高水分稻谷的高效保质干燥。     

云南核桃(Juglans sigillata Dode)对流干燥传质模拟（英文）

在菲克定律与质量守恒定律的基础上建立了模拟云南核桃干燥过程的一维非稳态传质数学模型.通过边界条件的处理,结合云南核桃热风干燥试验,对其干燥过程中内部各层水分分布进行了模拟预测.将含水率的预测值与试验值对比可知该模型与试验数据吻合得很好,试验条件下云南核桃的有效水分扩散系数变化范围为1.14×10-9~1.73×10-9m2/s.干燥初期云南核桃表层的含水率下降速度比内层快得多,之后内层含水率下降速度比表层要快,最终各层含水率稳步下降;从表层到中心,湿度梯度随着干燥时间的增加逐渐减小.分析表明在核桃的干燥过程中,外壳是影响水分扩散的主要阻力之一.该模型有助于云南核桃干燥过程传热传质耦合的研究以及复杂模型的建立.     

云南核桃（Juglans sigillata Dode）对流干燥传质模拟

在菲克定律与质量守恒定律的基础上建立了模拟云南核桃干燥过程的一维非稳态传质数学模型．通过边界条件的处理,结合云南核桃热风干燥试验,对其干燥过程中内部各层水分分布进行了模拟预测．将含水率的预测值与试验值对比可知该模型与试验数据吻合得很好,试验条件下云南核桃的有效水分扩散系数变化范围为1.14×10－9～1.73×10－9 m2／s．干燥初期云南核桃表层的含水率下降速度比内层快得多,之后内层含水率下降速度比表层要快,最终各层含水率稳步下降;从表层到中心,湿度梯度随着干燥时间的增加逐渐减小．分析表明在核桃的干燥过程中,外壳是影响水分扩散的主要阻力之一．该模型有助于云南核桃干燥过程传热传质耦合的研究以及复杂模型的建立．     

颗粒状物料干燥过程水分分布的数值解

本文依据扩散定律，建立了颗粒状物料干燥方程，并假定扩散系数为水分的指数函数，用数值方法对干燥方程进行求解，还对求解结果进行了分析，总结了各参数对干燥速率的影响关系。     

苹果片热泵干燥的实验研究

为了降低苹果片干燥加工能耗,本文提出新的苹果片热泵干燥系统优化方案。通过对热泵干燥系统和热风干燥系统的干燥空气温度、湿度、空气流速等相关参数的测量,以能源效率和除湿能耗比为指标,将两种干燥系统中干燥苹果片的热力学性能进行对比分析。分析结果表明,当空气流速为2.5m/s,干燥温度分别为50℃和55℃时,计算出热泵干燥系统的有效水分扩散系数为8.6×10~(-9)~1.5×10~(-8) m~2/s,单位除湿能耗比为1.23kg/kW·h,热风干燥系统的有效水分扩散系数为9.7×10~(-10)~3.0×10~(-9) m~2/s,单位除湿能耗比为0.24kg/kW·h。说明热泵干燥系统比热风的干燥系统干燥时间缩减了30%,且热泵干燥系统的干燥速率和水分扩散率高于热风干燥系统。该研究为苹果片热泵干燥加工提供了理论依据。     

CHLC型稻谷烘干机组的研究

结合我国的国情，设计了CHLC型稻谷烘干机组，介绍了该机组的结构及工艺特点，说明了干燥介质状态控制和稻谷水分在线控制是烘干机组的重要组成部分。     

仓储稻谷黄变的数值模拟研究

研究温湿度的影响可为稻谷储藏时预防稻谷黄变提供精确的理论指导。文章基于多孔介质的传热传质理论和局部热平衡原理,建立了仓储稻谷自然储藏过程中粮堆内部流动和热湿耦合传递的数学模型,结合稻谷黄变动力学模型,采用数值预测的方法模拟分析了不同工况下密闭储藏时仓内粮堆内部温度和水分的分布规律以及稻谷黄变规律。结果表明：稻谷的黄变受储藏环境的影响较大,恒温、恒湿工况下,稻谷的黄变与时间呈线性关系,且随着时间的增加黄变越来越严重,高温、高湿下稻谷更容易黄变;随着粮温的升高,春夏季较秋冬季稻谷黄变较快;在相同的储藏环境中,当稻谷的初始水分为19%时,稻谷的黄变速度明显更快;稻谷在储藏过程中,靠近仓顶和仓壁交界附近区域的稻谷黄变严重。     

椰蓉微波流化床组合干燥动力学

采用微波流化床组合干燥的方法对椰蓉进行脱水干燥研究．实验测定了流化气速在１．３ｍ／ｓ 时,不同微波输出功率密度、不同进风温度下椰蓉微波流化床组合干燥曲线,并确定椰蓉干燥动力 学模型．结果表明：微波输出功率密度和进风温度对椰蓉干燥过程水分的下降影响显著,微波输出 功率密度越大,进风温度越高,椰蓉水分下降越快．椰蓉微波流化床组合干燥过程符合Ｐａｇｅ模型 ＭＲ＝ｅｘｐ（－ＫｔＮ ）,其中Ｋ＝２．０６ｅｘｐ［（－３．３９×１０４＋１　８１４Ｐ）／（ＲＴ）］,Ｎ＝１．７,该模型可以很 好地模拟不同条件下干燥过程中椰蓉水分随时间变化的规律．     

干湿交替下混凝土氯离子运输模拟

在氯盐环境中,干湿交替区域是混凝土结构耐久性设计最为关键的区域.考虑水分在干燥和湿润情况下传输速度的差异,对干燥和湿润过程采用不同的扩散系数,建立了干湿交替下混凝土内水分传输的模型.并在此基础上建立了干湿交替情况下氯离子扩散和对流传输模型,并将上述模型在空间域和时间域离散,采用有限元方法求解.将数值模拟结果与解析解和试验结果进行对比,吻合的较好,验证了数值模型的准确性和可靠性.     

稻谷真空干燥中工艺参数对降水幅度的影响

采用二次正交旋转组合设计方案,建立以降水幅度为目标函数的数学模型,为确定稻谷低温真空干燥工艺、稻谷低温真空干燥工业化生产及真空干燥机的设计提供参考和依据。研究表明,干燥时间、真空度和干燥温度是影响稻谷真空干燥降水幅度的3个重要因素,对干燥过程的影响的次序为干燥温度、干燥时间、真空度,且均与降水幅度呈正相关。在真空度为0.06 MPa、干燥温度为40℃的条件下,可取得与45℃热风干燥相近的效果。     

混凝土水分扩散表面因子理论模型与验证

针对混凝土湿度场对混凝土结构耐久性、混凝土表面干缩应力以及干缩裂缝等的影响,研究混凝土湿度场中水分扩散表面因子这一关键因素.引入混凝土表面孔隙面积和孔隙中的水分扩散系数2个参数,推导混凝土湿度场的第3类边界条件.将混凝土表面水分对流扩散简化为不可压缩流体一维平板壁面对流传质问题,根据质量守恒和平板壁面对流传质理论,建立混凝土干燥过程水分扩散表面因子的理论模型以及模型的近似解.结果表明,理论模型和试验检测结果之间具有良好的相关性.     

固态物料升华干燥过程传输特性的测定

本文建立固态物料升华干燥过程中干燥层传输特性的数学模型,利用由实验测得的牛肉干燥速率。计算出牛肉干燥层的有效导热系数有效质扩散系数。把两个传输特性参数与文献值进行比较。证明传输特性模型合理,所得传输特性数据基本可靠。分析发现有效导热系数主要受真空室压力的影响;有效质扩散系数不仅受真空室压力的影响,也受物料表面温度的影响。     

稻谷真空干燥中工艺参数对降水幅度的影响

采用二次正交旋转组合设计方案，建立以降水幅度为目标函数的数学模型，为确定稻谷低温真空干燥工艺、稻谷低温真空干燥工业化生产及真空干燥机的设计提供参考和依据。研究表明，干燥时间、真空度和干燥温度是影响稻谷真空干燥降水幅度的3个重要因素，对干燥过程的影响的次序为干燥温度、干燥时间、真空度，且均与降水幅度呈正相关。在真空度为0．06MPa、干燥温度为40℃的条件下，可取得与45℃热风干燥相近的效果。