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。     

萝卜丝薄层干燥试验及其数学模型的建立

萝卜丝干燥是萝卜加工的重要环节。利用薄层干燥试验台,进行萝卜丝的薄层干燥试验,探讨热风温度、风速对干燥速率的影响。结果表明,萝卜丝干燥具有典型物料干燥的升温、等速、降速3个阶段,热风温度对干燥速率的影响比风速对干燥速率的影响显著。用BP神经网络建立萝卜丝干燥的数学模型,并与Page模型的模拟结果进行对比。结果表明,用BP神经网络预测的含水率比精度明显高于Page模型。     

玉米果穗深床层热风干燥特性试验

为了提高玉米果穗干燥均匀性和干燥效率,降低干燥品质损失,通过研制玉米果穗深床层干燥试验台,并进行不同风速（0.5、1m/s）、热风温度（常温（即室温）,50、60、70℃）以及料层厚度（180、360、540、720mm）下玉米果穗干燥特性以及品质试验研究,确定最佳的玉米果穗深床层干燥工艺与参数。试验结果表明,提高热风温度和风速均会提高干燥速率,风速0.5m/s时,热风温度50、60、70℃条件下第1层的干燥时间分别为28、20、14h,而常温通风干燥下192h后含水率仅下降到20%,随着热风温度的降低,干燥时间显著延长;提高热风风速有利于提高干燥速率,第3、4层玉米果穗干燥速率受风速的影响大于第1、2层;随着料层的增加,各干燥条件下干燥速率显著降低,干燥时间延长;常温条件下果穗各料层长时间处于高湿环境,从而在玉米果穗高含水率阶段采用常温通风干燥方式容易造成内部高湿和发热现象;干燥过程中玉米籽粒含水率先下降,果穗芯轴的含水率高于籽粒。与对照组相比,各组干燥物料的亮度均下降,提高热风风速和温度会降低亮度;常温通风干燥玉米籽粒电导率最低,随着温度和风速的提高,电导率升高,表明籽粒内部结构破坏较大;干燥后玉米籽粒淀粉含量和可溶性糖含量均有所减小,其中70℃、0.5m/s条件下玉米淀粉含量最低,60℃和70℃、0.5m/s条件下玉米可溶性糖含量较低。根据研究结果,确定玉米果穗深床层干燥工艺为先热风干燥后常温通风干燥的方式,热风温度50℃或60℃、风速0.5m/s、通风管路单侧料层厚度为360mm为较优的果穗热风干燥工艺参数。     

茄子热风干燥试验研究

通过对茄子漂烫渗透研究了渗透失水率和固形物增加率。用单因素试验研究茄子在不同风温、切片厚度、风速、渗温和预处理下的热风干燥特性并绘制干燥速率和湿基含水率曲线。结果表明:茄片越厚,渗透失水率越低;渗温越高,固形物增加率越低,失水率越高;风温及渗透温度越高、风速越大、茄片越薄,干燥速率越快;影响干燥速率主次因素是风温、切片厚度、渗透温度、风速;漂烫渗透比漂烫和未处理干燥速率更高。     

豇豆热风干燥实验研究

通过对豇豆进行恒温干燥与变温干燥这两种不同的干燥方式,研究了豇豆在不同预处理方式、温度和风速下的热风干燥特性,并绘制了湿基含水率曲线和干燥速率曲线。结果表明:恒温干燥时,温度及风速是影响干燥的主要因素,长度影响干燥程度较小;变温干燥时,豇豆色泽及表面质量比恒温干燥时要好。     

基于分形理论的枸杞干燥过程水分输运的特征分析

为了探讨枸杞在热风干燥过程中不同层数、不同温度变化对水分扩散规律和干燥速率快慢的影响,文章采用了分形理论研究了枸杞堆积形成团聚体的内部孔隙的分形特征,并且通过实验测得枸杞在温度为40℃、50℃、60℃、70℃时的含水率和干燥速率,得出不同分形维数、不同温度的含水率和干燥速率随时间的变化关系图。实验中发现,温度一定的情况下,枸杞摆放的层数越多,内部孔隙连通性就越差,迂曲分形维数就越大,干燥所需的时间越长,有效扩散系数越小;层数一定的情况下,即分形维数一定时,干燥速率随温度的升高而升高,含水率的变化与时间成指数关系。该研究为进一步改良枸杞干燥的设备与工艺提供了参考。     

多层带式干燥机干燥过程优化

针对多层带式干燥机的干燥过程建立了热、质传递的数学模型,并通过C语言编程进行干燥过程的模拟,得到热风在干燥机内温度和湿度的空间分布及其随时间的变化规律,以及物料床层内温度和含水率的分布及其随时间的变化规律。利用生产用多层带式干燥机蒜片干燥过程的试验数据对模型进行了验证,证明了模型的有效性。通过对模拟数据分析,对多层带式干燥机的结构参数(传送带长度、干燥机层数、通风道高度)和操作参数(传送带翻转时间、物料床层厚度、热风风速)进行了优化。     

红枣热风干燥特性的单因素试验分析

以新鲜红枣为原料,研究分析红枣干燥的影响因素,针对不同的影响因素逐个分析影响红枣干燥品质及香气的效果。试验先用热风干燥的干燥方式,在热风干燥的几个主要影响因素中分析影响力最大的几个因素—温度、湿度、风速、时间及红枣排密。试验数据温度为30、40、50℃,风速为0.4、0.8、1.2m/s,红枣排密为1 0、1 2、1 4 kg/m~2,研究在不同的干燥条件对红枣干燥速率及品质的影响。试验结果表明:在红枣干燥过程中,温度对红枣的干燥速率影响最大,而干燥热风风速影响表现最明显。分析可知:温度对红枣的干燥效果影响最大,风速次之,最后是红枣排密,选择合适的数据可以生产出品质表现最佳的红枣。试验可为红枣干燥工艺生产提供技术参考依据,进而优化红枣干燥工艺,提高红枣干制品的品质和价值,增加红枣种植户的收益。     

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。     

苦瓜微波-热风振动床干燥湿热特性与表观形态研究

为探索热风对苦瓜片微波干燥特性、湿热特性与表观形态的影响，利用微波-热风振动流化床干燥机，研究了新鲜苦瓜片在不同微波-热风组合方式下的干燥动力学特性、热像变化、水分状态分布、色泽以及微观结构的变化。试验结果表明：热风对微波振动流化床干燥有显著影响，微波0.6W/g、微波0.6W/g+热风60℃+风速3m/s、微波0.6W/g+热风70℃+风速6m/s比单独热风70℃+风速3m/s的干燥时间分别缩短56.4%、70.5%和75.6%。在表观形态上，单独热风干燥的脱水苦瓜片与新鲜苦瓜片色泽最为接近，两组微波-热风组合干燥所得样品色泽优于单独微波干燥。在湿热特性上，微波-热风组合干燥后期物料温度均匀性显著优于单独微波干燥，4种干燥方式下NMR波谱下的水分信号逐渐降低，且主峰向左移，水分的活跃程度降低，MRI信号显示，热风能改善微波干燥过程中水分分布均匀性。扫描电镜观测表明，单独热风干燥对保持脱水苦瓜片细胞完整性效果最明显，微波-热风组合干燥的细胞完整性显著优于单独微波干燥。微波-热风组合振动流化床干燥工艺在保证被干物料品质前提下还极大提高了物料干燥效率，缩短了干燥时间。     

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.     

过热蒸汽干燥稻米力学特性试验

利用正交试验,研究了过热蒸汽温度和风速对稻米力学特性的影响以及爆腰增率随干燥条件和含水率的变化规律。结果表明,过热蒸汽干燥稻米时稻米弹性模量不仅受自身含水率的影响,还受干燥条件的影响;过热蒸汽干燥稻米的爆腰增率与热风干燥情况基本相同。与传统的热风干燥相比,尽管过热蒸汽干燥温度较高,但稻米爆腰增率并未见恶化,且干燥速率快,能耗低。     

高水分小麦干燥特性及其数学模型的研究

为了对高水分小麦热风干燥工艺建立及其设备研制提供理论依据,进行了不同热风温度、风速和物料薄层厚度条件下的高水分小麦热风干燥试验,获得了高水分小麦的干燥曲线和干燥速度曲线;同时,分析了热风温度、风速和薄层厚度对干燥速度的影响,并建立了高水分小麦热风干燥数学模型。试验结果表明:高水分小麦热风干燥在不同干燥条件下干燥速度最大值出现在前25～35min时间段内,干燥过程中无明显的恒速干燥阶段,高水分小麦热风干燥的数学模型符合Page方程。     

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。     

风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性与数学模型研究

为研究风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性，以新鲜板栗为原料，探讨干燥温度、干燥风速、装载量对风干板栗干燥速率和干基含水率的影响，在不同干燥温度、干燥风速、装载量条件下分别对新鲜板栗进行干燥，并比较了6种数学模型在风干板栗太阳能-热泵联合干燥的适用性，同时以Fick第二扩散定律为依据，确定风干板栗不同干燥条件下的有效水分扩散系数。结果表明：风干板栗干燥过程由调整阶段和降速干燥阶段控制，主要表现为降速干燥；干燥温度越高、干燥风速越高以及装载量越小，干燥至目标含水率所用时间越短，干燥速率越大；干燥过程中，有效水分扩散系数随干燥温度及干燥风速的升高、装载量的降低呈现增大的趋势，干燥温度从15℃升高到35℃，其有效水分扩散系数由3.00124×10-10m2/s增大到8.42115×10-10m2/s，干燥风速由1.0m/s升高到5.0m/s，其有效水分扩散系数由4.54717×10-10m2/s增大到9.13767×10-10m2/s；装载量从0.6kg升高至5.4kg，其有效水分扩散系数由1.14753×10-9m2/s降至3.20443×10-10m2/s；通过比较决定系数（R2）、残差平方和及卡方（χ2）得出，Page模型为描述风干板栗太阳能-热泵联合干燥的最优模型，验证发现试验值与模型预测值拟合度较高，Pearson相关系数为0.998，二者显著相关（P＜0.05），说明Page模型能够较好地反映风干板栗干燥过程中水分变化规律。     

苹果渣干燥特性与模型的试验研究

利用热风循环干燥试验台对苹果渣进行干燥试验,在不同初始水分、不同风速和不同温度下,对苹果渣干燥特性进行了试验研究。试验结果表明：初始水分、风速和温度对干燥速率有极显著作用;苹果渣干燥为一降速干燥过程。通过对干燥速率随时间变化关系的分析,提出了相应的干燥速率模型。用4种模型对干燥曲线进行了模拟,改良的Page模型很好地预测和描述了苹果渣热风循环干燥特性。     

辣椒恒温与控温热风干燥对比试验研究

为了找出相对较好的热风干燥辣椒的工艺,进行了恒温热风干燥和分阶段控制温度热风干燥两种方法的对比试验研究。试验结果表明,在两种方法下,辣椒干燥后的品质相差不大,但是在分阶段控制温度条件下,辣椒干燥速率较快、干燥能耗较低。试验所得最优的辣椒干燥工艺是:初始温度为45℃,150min后迅速升温至60℃,风速为1.2 m/s,辣椒达到安全含水率的总干燥时间为420 min。     

基于热风干燥的薄层物料试验装置与方法研究

本研究设计了一种基于热风干燥的薄层物料试验装置,干燥过程可控;开发了基于试验装置的干燥方法,能够实现干燥过程中质量、含水率、风速、温度、湿度的实时测量。基于本试验装置与方法,能够开展物料干燥特性、干燥能耗和干燥工艺拟合等研究。     

西葫芦热风干燥试验研究

通过试验分析热风温度、热风速度和切片厚度对经过95℃热水漂烫处理的西葫芦切片热风干燥特性的影响,得到西葫芦干燥曲线和干燥速率曲线。将干燥所得的西葫芦切片进行复水试验,对比不同干燥条件下的西葫芦的复水性。结果表明:温度越高,风速越大,切片厚度越薄,干燥所需时间越短,干燥速率越快;在温度为65℃、风速为2.0 m/s切片厚度为4 mm时,西葫芦切片的复水性最好。