紫花苜蓿低温干燥特性试验研究

研究了干燥温度在40～80℃范围内的紫花苜蓿干燥过程,并分析不同干燥因素:热风温度、流速、苜蓿初始密度及苜蓿初始含水率对其干燥速率的影响。结果表明,干燥温度及热空气流量是影响苜蓿干燥速率的重要因素,高温高流量干燥效果最好。但低温情况下,气流的影响在干燥后期效果不明显。苜蓿初始含水率和堆放密度对干燥速率的大小、恒速干燥阶段的持续时间及干燥速率变化率有影响:密度大,相应干燥速率下降。     

红枣热风干燥特性的试验研究

为了给红枣热风干燥设备及干燥过程的控制、预测提供理论依据,利用电热鼓风干燥箱进行红枣热风干燥试验,分析其在不同热风温度、初始含水率和装载量条件下的干燥特性并进行感官品质分析。试验表明:红枣的整个干燥过程只有一个降速阶段,干燥初期降速较快,末期降速缓慢;温度对红枣的干燥速率及感官品质影响最大,装载量次之,初始含水率只对干燥速率有影响。     

基于BP神经网络的牡丹花热风干燥含水率预测模型

针对热风干燥制作牡丹压花时含水率不便实时测定的问题,探讨了干燥过程中热风温度、风速、压花板孔密度和牡丹花初始质量对干燥速率的影响.利用BP神经网络建立了干燥时间、热风温度、风速、牡丹花初始质量、压花板孔密度与牡丹花干燥过程中含水率之间的关系模型,采用Matlab神经网络工具箱对模型参数进行训练和模拟.结果表明,利用神经网络建立的模型仿真结果与实测值接近,预测性较好.     

谷物热风烘干系统试验研究

介绍谷物的烘干特性和工艺特性,通过试验的方法确定烘干系统的各工艺参数,主要对热风温度、谷层厚度、干燥时间、热风速度、缓苏时间5项烘干参数进行试验分析.试验结果表明:在初始含水率较低时,干燥时间对降水幅度影响大;热风温度对降水幅度的影响率不大;随着初始含水率的增加,较高的热风温度对降水幅度影响增强;热风速度和缓苏时间对玉米降水幅度的影响率较小;缓苏时间对干燥有辅助作用,可提高烘干品质,减少裂纹的生成.     

油茶籽热风干燥动力学研究

为研究油茶籽热风干燥特性,探讨热风温度、初始干基含水率对油茶籽干燥速率的影响,在不同初始干基含水率、不同热风温度条件下分别对油茶籽进行干燥,并比较了9种数学模型在油茶籽热风干燥中的适用性。结果表明,油茶籽热风干燥过程并没有出现恒速干燥段,干燥主要发生在降速干燥阶段。物料初始干基含水率、温度是影响干燥的主要因素,初始干基含水率越低、干燥温度越高,干燥到目标含水率所用时间越短。干燥过程中,有效水分扩散系数随温度升高而增大,热风温度从50℃升高到80℃,其有效水分扩散系数由1.3132×10-9m2/s增大到3.9223×10-9m2/s,油茶籽的干燥活化能为33.6193kJ/mol;通过比较决定系数R2、均方根误差eRMSE以及卡方检验值χ2得出,Lewis模型为描述油茶籽热风薄层干燥的最优模型,预测值与试验值的均方误差为1.36%,最大相对误差小于4%,表明模型预测的干燥曲线和试验干燥曲线一致性较好。     

紫花苜蓿薄层干燥试验及其模型的建立

苜蓿干燥是苜蓿加工的重要环节.利用GZ-1型干燥试验装置,进行紫花苜蓿的薄层干燥试验, 探讨了热风温度、热风速度和初始质量对干燥速率的影响.结果表明,热风温度、热风速度和苜蓿初始质量对干燥速率的影响显著.用多元回归方法和BP神经网络建立苜蓿干燥的模型,并对结果进行对比.结果表明,BP神经网络模型预测的含水率精度明显高于多元回归模型.     

基于自适应逆控制技术的连续流粮食干燥系统研究

连续流粮食干燥过程是一个非线性大滞后多变量的过程,要精确控制粮食出口的终水分比较困难。本文设计一种新的连续流粮食干燥过程的控制方法,对连续流粮食干燥过程中的多个影响因素进行研究,分析粮食干燥自控系统在设计时所必须选择的可测干扰、数字变量、控制变量和被控变量等,并且提出基于自适应逆控制技术的连续流粮食干燥系统的离散化模型,主要针对工业控制对象中存在的时变和时滞问题,推导出该连续流粮食干燥控制系统的预测模型。通过实验对实际系统进行验证,结果证明本系统具有较好的鲁棒性和稳定性。     

玉米顺流干燥中应力裂纹的试验研究

研究了顺流干燥机干燥玉米对应力裂纹的生成和发展规律。影响玉米应力裂纹率的因素主要有热风温度，热风速度，谷物的初始和终了含水率，谷物的干燥次数，冷却工艺等。在干燥，冷却和冷后储存过程中都有裂纹发生，冷却和冷后短暂的储存过程中发生和扩展的裂纹占相当大的比例。     

受冻水稻低温干燥特性研究

针对东北地区水稻产量大、收获后在存放过程中易受冻而烘后品质下降的问题,研究了受冻水稻的干燥特性。将受冻水稻通过合理的低温干燥工艺,在保证稻米干燥后品质前提下,使含水量降到安全水分,从而提高东北地区水稻的商品粮经济效益,并为寒地水稻干燥工业生产提供参考与技术支持。以受冻水稻垦粳5号为原料,进行薄层干燥试验研究。通过单因素试验,以热风温度、热风表现速度和初始含水量为试验因素,利用MatLab、Origin等软件对试验结果进行处理分析,并对受冻水稻干燥后品质做出评价。结果表明:热风温度为3 0℃、热风表现速度为0.1 m/s、初始含水率为1 8.2%时,烘后爆腰增值率最低,整精米率较高,风速和热风温度对受冻水稻干燥特性影响大。干燥温度越高,直链淀粉含量越低;初始含水率越低,直链淀粉含量越高;米饭食味值随着干燥温度和风速的增加,综合得分呈下降趋势。     

疏解棉秆的热风干燥特性及其数学模型

棉秆重组材具有与木质人造板相媲美的优异性能,是棉秆资源利用的新途径。为此,对棉秆重组材生产的重要前处理工序—干燥工艺及疏解棉秆的热风干燥特性进行了研究,可为棉秆重组材的干燥工艺参数的选择和干燥设备的设计提供依据。利用数字型洞道干燥试验装置进行了单因素试验和正交试验,探讨不同热风温度、风速、疏解棉秆的初始干基含水率以及铺装质量对干燥速率的影响,得到改良的Page模型,可以描述疏解棉秆的热风干燥曲线,并分析了模型常数与各因素的关系。     

基于BP神经网络的旁热式辐射与对流粮食干燥过程模型

针对旁热式辐射与对流粮食干燥机的干燥特点,建立了一种粮食干燥机干燥过程的BP神经网络预测模型。该模型采用了3层神经网络结构(8-10-1),模型输入为粮食干燥机的8个变量,模型输出为出口粮食水分比或干燥速率。通过编写Matlab建模程序,基于实际干燥实验的样本数据训练与测试网络,实现了红外辐射与对流联合干燥的动力学模型,并给出了相应的模型数学表达式,模型预测的出口水分比与干燥速率的R2分别为0.998 9和0.998 0,均方根误差分别为0.009和0.004 1,预测结果与实际测量数据拟合较好;另外,结合实验干燥条件对模型干燥性能的预测结果进行了分析与总结,并依据同样方法建立了顺逆流粮食干燥过程的出口粮食水分比预测模型,对比了2种干燥方式的干燥性能。仿真预测表明用BP神经网络方法建模简单,具有自适应性、灵活性和自学习性等特点,相比于其他粮食干燥的经验数学模型,能综合考虑多种影响因素,可为红外辐射与对流联合干燥过程提供一种新的建模方法。     

干燥过程中谷物水分在线测量系统

讨论了以由谷物含水量 (介质介电常数 ε)变化引起电容式传感器振荡频率的变化来测量谷物水分的方法。采用同心圆式电容传感器对谷物干燥设备进行在线水分测量及控制 ,建立了定流量条件下谷物水分同电容传感器振荡频率、谷物温度相关的数学模型     

谷物干燥仿人智能控制系统

针对具有非线性、大滞后和复杂性等特点的谷物干燥过程，研究了一种连续式谷物干燥机的仿人智能控制系统。利用出机粮食含水率偏差以及偏差的变化率作为控制器输入，控制器可根据含水率偏差的极值在线调整比例增益，进而输出排粮电动机期望转速。应用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡并结合传感器，设计出了该智能控制器的软件和硬件系统。试验结果基本符合仿人智能控制规则，表明该控制器的实时有效性较好。     

太阳能真空玻璃谷物干燥装置水势模型研究

在设计太阳能真空玻璃谷物干燥装置的基础上,对其干燥工艺流程进行分析,建立谷物内部水分的流动模型,对谷物干燥循环过程中谷物的含水率进行模拟计算,试验研究与分析表明,干燥9个循环时间后,谷物的含水率达到14.036 8%,在12个循环之后,谷物含水率下降到12.974 1%,之后很难继续降低含水率。干燥效率最佳,谷物在仓内干燥最佳时间为2.57 h。     

干湿谷物混合干燥工艺与干燥参数的研究

研究了干湿谷物混合干燥工艺与传统干燥工艺的性能差异;研究了缓苏过程中干湿谷物的水分传递规律及各干燥参数对干湿谷物混合干燥的影响,建立了干燥参数与干燥性能的数学模型。用非线性约束优化方法找出最佳干燥工艺与干燥参数。     

Stochastic Modelling of Grain Drying: Part 3. Analysis of Crossflow Drying

In Part 3 of the papers on stochastic dryer model- ling of grain drying, the MSU stochastic drying model is used to investigate the distribution of the kernel moisture content during the crossflow drying of maize. It is shown that the standard deviation of the moisture content gradually increases during the drying process, and becomes larger when the drying temperature is increased or the airflow rate is decreased. A grain-inverter placed in a crossflow dryer is demonstrated to have a beneficial effect on the grain quality by decreasing the value of the standard deviation of the moisture content of the grain leaving the dryer.     

基于DSP 的粮食干燥智能控制系统

为了提高粮食的干燥效果,研究了粮食干燥过程含水率的动态变化及其关联因素,提出了粮食干燥系统的智能控制方法,并设计了以DSP为核心的智能控制系统。由此实现了粮食干燥过程中的品质在线检测和识别的有效控制,解决了目前粮食干燥设备中存在的非稳态过程控制精度低、粮食损耗大及费用高等问题。     

新型卧式旋转干燥仓设计与优化

中国粮食干燥设备处于更新换代关键时期。在干燥过程中,干燥设备对粮食籽粒造成的机械损伤不容忽视。为克服传统粮食干燥设备对粮食品质造成的不利影响,本研究设计开发了一种新型卧式旋转干燥仓。该设备的特点是低温干燥,整仓缓慢旋转搅拌粮食,以保证粮食干燥后含水率的均一性,有效降低粮食干燥过程中的机械损伤,确保粮食干燥品质。本文详细介绍了该设备的设计思路和优化过程,并通过系统性试验对优化前后设备的干燥性能进行验证。经过48 h的连续干燥试验,将35 t新收获的24%湿基的高含水率玉米干燥至15%湿基,干燥曲线光滑,干燥过程稳定,干燥后水分不均匀度小于1%,单位能耗约为0.19 kW·h/(1%水分·t)。试验结果表明,干燥后的玉米含水率均匀,干燥过程能耗低。该设备为未来粮食干燥和储存提供了一种新的技术方法和思路。     

Stochastic Modelling of Grain Drying: Part 2. Model Development

In Part 1 of this series of three papers, it was shown that the moisture content in maize reaching a dryer is approximatelynormallydistributed. In Part 2, stochastic drying models are developed for grain with an initial normal distribution in moisture content. It is shown that the moisture content is still normally distributed after one-dimensional drying (i.e. concurrent- or counter-flow drying), but is skewed after two-dimensional drying (i.e. crossflow drying). The models predict, for dried grain, both the average moisture content and its standard deviation to an acceptable accuracy.     

谷物干燥过程参数在线检测与智能预测控制

在分析了谷物干燥过程热工特性及影响干燥机出口谷物含水量的关键因素基础上，提出了谷物含水量在线检测和模糊神经网络预测控制方法，开发了谷物参数在线检测与智能预测控制软件，解决了谷物干燥过程含水量预测控制问题。