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.     

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。     

牡丹压花热风干燥特性及动力学模型研究

研究牡丹压花热风干燥过程,对不同干燥温度和不同干燥板孔密度下的牡丹压花进行感官评分,探讨干燥温度以及干燥板孔密度对牡丹压花艺术美观性的影响规律.基于牡丹压花热风干燥特性,采用二次正交回归试验设计,拟合干燥模型系数n,K与干燥温度和干燥板孔密度之间的关系,建立牡丹压花热风干燥的数学模型.比较理论值和实际测定值,两者吻合良好,说明Page模型适合用来描述牡丹压花热风干燥过程.     

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。     

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。     

五味子热风干燥特性及数学模型

利用循环热风干燥装置对五味子热风干燥进行了研究,通过多种不同干燥条件的试验,获得五味子的干燥特性曲线。试验表明:在热风温度为60℃、热风风速为0.3m/s、铺料密度为15kg/m2时干燥效果较佳。通过对基于不同方程建立的3个干燥模型进行了比较,确立了基于Page方程的五味子热风干燥模型。该干燥模型可以为五味子热风干燥过程的设计和操作提供可靠的理论依据。     

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。     

蘑菇热风、微波对流和微波真空干燥的对比试验

对蘑菇进行了热风、微波对流和微波真空干燥的对比试验.热风干燥温度为60℃,风速为1 m/s;微波对流干燥中,热风进口温度为60℃,风速为1 m/s;微波真空干燥其压力为5.1 kPa.微波功率密度均为0.5 W/g.试验建立了3种干燥方法下蘑菇的干燥时间与含水率之间的关系曲线和蘑菇内部的温度变化曲线.通过测定干燥蘑菇的颜色和复水性来评价其产品的质量.结果表明,应用微波技术大大缩短了蘑菇的干燥时间.采用微波真空干燥,降低了产品温度,改善了干燥产品的质量.     

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。     

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。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

果蔬热风干燥含水率在线测量装置设计与试验

为了实现果蔬热风干燥的智能化控制,综合运用数学模型法与介电常数法,以IAP15W4K58S4型单片机为主控芯片,利用现有的高精度电容传感器AD7746,设计了基于MCU的果蔬热风干燥含水率在线测量装置。以鸡腿菇为研究对象,通过热风干燥试验,建立了可准确预测其热风干燥过程中含水率的数学模型和相对介电常数-含水率计算模型,并用程序语言将模型进行编码及编译并写入系统,实现了双模式测量。验证结果表明:该装置能准确测量鸡腿菇热风干燥过程中的含水率,测量结果相对误差小于3%。     

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。     

银杏果热风干燥工艺参数响应面法优化

利用自制的热风干燥在线测试装置,对银杏果的热风干燥进行了试验研究,探讨了热风温度、热风速度及装载量对含水率、干燥速率的影响,通过响应面分析和逐步逼近法分析了热风温度、热风速度及装载量与干燥过程平均能耗、平均干燥速率、蛋白质保存率以及干燥后的感官品质之间的关系,建立了二次回归数学模型。并利用函数期望优化方法进行了多目标函数优化,确定了银杏果热风干燥的最佳工艺参数组合。结果表明,银杏果热风干燥过程中加速过程不明显,主要集中在恒速和降速的干燥阶段。其最佳工艺参数组合为:热风温度68℃、热风速度1.15 m/s、装载量15.58 kg/m2。此时平均能耗为11.86 kW.h/kg、平均干燥速率为9.77%/h、蛋白质保存率为90.30%、感官评分为8.57分。     

超声波联合热风干燥香菇片试验研究

根据超声波强化传热传质的优点,并结合弯曲振动圆盘的声阻抗特性,设计了一种超声波联合热风干燥的设备,该设备实现了大功率超声与空气介质的有效耦合。通过对香菇片的干燥试验表明,在传统热风干燥中附加频率为20kHz、功率为150W、辐照圆盘直径为21cm的超声波时,可使香菇片的干燥时间缩短至未加超声波前的50%,蒸发每千克水减少能耗约22％。超声波强化热风干燥的机理可能主要归因于超声的机械作用效应,有效强化了由水分内扩散控制的干燥过程。     

荔枝果肉热风干燥薄层模型

利用热泵干燥装置探讨了热风温度和热风风速对荔枝果肉干燥水分比MR和干燥速率U的影响。结果表明:荔枝果肉薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。对9种常见食品薄层干燥模型进行试验数据非线性拟合,通过比较评价决定系数R2、卡方χ2和标准误差eRMSE以及试验验证,结果显示Page模型是描述荔枝果肉薄层热风干燥过程的最优模型。不同干燥条件下有效水分扩散系数Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和风速的增加而变大,平均活化能Ea为29.939 kJ/mol。     

甘蓝型油菜籽薄层热风干燥的能耗分析与研究

在热力学第一定律的基础上,对干燥过程的能量消耗进行了分析与研究。基于干燥过程中能量消耗为水分蒸发消耗能量与物料升温消耗能量之和,建立了薄层热风干燥过程的能耗模型。将干燥过程中水分蒸发所消耗的热量处理为能量方程中的源项,并引入了活化能与能耗比的概念,得到了薄层热风干燥过程的温度场分布与总能耗变化情况。分析表明:活化能的计算值与理论值的偏差为9. 19%;薄层热风干燥过程中适当地提高干燥速率,可减少干燥时间和干燥过程中的能量消耗。     

花椒微波干燥特性试验

利用功率分别为800W、509W、290W的微波对花椒进行了间歇式干燥试验，并应用自制的微波干燥试验测试系统检测了花椒的质量和温度。试验结果表明，与传统热风干燥相比，微波干燥花椒的时间大大缩短，但干燥后的花椒品质不理想，微波功率越大，品质越差。利用单项扩散模型、指数模型和Page方程对薄层花椒微波干燥进行了拟合，结果表明单项扩散模型拟合效果最好。     

半环对撞流干燥的流动与传热传质分析

建立了半环对撞流干燥过程中的流动与传热传质数学模型,针对模型各部分的不同特点,分别采用合适的数值处理方法进行了数值计算,不同工况下,模型计算与试验结果吻合良好,能较好地预测干燥过程中入口空气温度,载带率及物料初始含湿量等因素对干燥过程的影响。通过对模型计算和试验结果的分析,提出了提高半环对撞流干燥速率与降低干燥能耗和费用的有效途径。