稻谷颗粒内部水分迁移过程的有限元分析

研究稻谷颗粒内部水分的迁移规律,以求达到较好的烘干效果,是一个重要的问题。该文研制了可用于空间轴对称湿扩散问题的有限元计算软件,并用其对描述圆粒、长粒稻谷的３层圆球和椭球两种模型进行计算,得到了两种模型在干燥、缓苏状态下的湿度及其梯度场随时间变化规律。经分析发现,烘干温度较低时,椭球脱湿速度低于圆球,烘干温度较高时,两者差异变小。两模型的含水率（干基）及其梯度分布有明显差别。     

稻谷烘干过程中的水分扩散特性与品质特性

为深入研究稻谷高效均匀化烘干过程中的水分扩散与质量转变耦合特性,该文测定了玉香油粘稻谷经50、65、80℃分别烘干时的水分有效扩散系数;检测了以上3种温度分别烘干稻谷的色差、籽粒颖壳断面孔隙率与分形维数及玻璃化转变温度,考察了已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率等过程品质差异。结果表明:玉香油粘稻谷烘干过程的有效水分扩散系数为3.576×10-8e15 684/Tm2/s;随烘干温度增加,籽粒颖壳断面的孔隙率由鲜谷的0.39±0.06依次降为0.22±0.09、0.17±0.04、0.13±0.05,但烘干稻谷的分形维数、色差、玻璃化转变温度则较其鲜谷波动增加;已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率组间差异显著(P0.05)。50℃烘干稻谷的爆腰率、发芽率性能优,宜选为稻谷烘干常用工艺温度,研究结果为稻谷高效均化烘干提供了理论与基础数据参考。     

切片土豆间歇干燥过程传热传质模拟研究

在土豆干燥中,常采用间歇干燥工艺以缩短净干燥时间、降低有效能耗和提高干后品质。干燥过程中土豆的物理化学性质和营养成分变化都与温度、水分和时间有关。如果能够准确地预测间歇干燥过程中土豆内部的水分分布、温度、水分变化,就能为合理选择间歇干燥较佳工艺提供依据。该文提出了间歇干燥缓苏过程模型,可随时定量求得缓苏段土豆片内部水分重新分布情况以及土豆片内部水分分布时所需缓苏时间,为制定间歇干燥工艺提供依据。     

土豆干燥过程中内部传热传质的实验研究

该文分别采用γ射线穿透法和切片法测量了平板状土豆内部的水分分布，为物料内部水分分布的实验验证提供了实验基础。通过不同形状，不同尺寸的土豆在不同温度下干燥的收缩实验发现，干燥过程中物料的收缩与水分呈线性关系。最后通过模拟结果与实际干燥曲线拟合的方法建立了土豆内部水分扩散系数的数学模型     

中国稻谷干燥现状和稻谷干燥设备的开发

介绍了我国稻谷干燥技术和干燥设备的现状,重点探讨了稻谷干燥的特点,如低温、大风量和干燥后必须缓苏等。对稻谷干燥中的爆腰问题作了深入的分析,对影响稻谷品质的主要因素如干燥速率、缓苏时间和爆腰率的测定时间和方法进行了讨论。对进一步发展我国的稻谷干燥技术提出了建议。     

基于玻璃化转变的稻谷爆腰产生机理分析

稻谷爆腰是造成碎米的主要原因之一,为此,人们一直在探讨产生稻谷爆腰的机理.介绍了一种新的稻谷爆腰机理--基于玻璃化转变的稻谷爆腰机理.根据该机理分析了稻谷干燥和缓苏过程中爆腰的产生原因.基于玻璃化转变的稻谷爆腰机理,干燥过程中,当稻谷颗粒由外表向里形成玻璃态时,颗粒内部形成玻璃态和橡胶态两个部分.由于玻璃态和橡胶态的弹性模量和膨胀系数有很大的差别,因此在一定水分梯度条件下,银纹(微裂纹)从两者交界处产生,并可能进一步扩展成爆腰.稻谷缓苏过程中,颗粒内部如果存在橡胶态区,则其不同含水率部分就会在不同水分梯度下分别进入玻璃态,如果此时水分梯度足够,就会引起各部分不均匀收缩和各不相同的应力、应变,这样使玻璃态层产生大量银纹,银纹持续生长即产生爆腰.最后,介绍了两种控制稻谷爆腰的干燥工艺--变温干燥工艺和高温干燥工艺.     

风干白鲢的热风干燥模型及内部水分扩散特性（简报）

白鲢(Hypophthalmichthyx mortitrix)鱼块经腌制后,用热风干燥制成风干鱼,研究鱼块干燥曲线及内部水分扩散特性,为风干白鲢的工业化生产提供理论参数.结果表明,提高热风温度和风速能明显加快鱼块的干燥速率、缩短干燥时间.基于Fick扩散定律建立的风干白鲢的干燥模型具有较高的拟合精度.干燥过程中鱼块的有效水分扩散系数随含水率的降低先减小后增大,随热风温度和风速的提高而增大.平均有效水分扩散系数为1.3×10-11-4.3×10-11m2/s.     

增湿加热稻谷干燥工艺的试验研究

研究了增湿加热的稻谷干燥工艺减少爆腰产生的机理。采用增湿的热空气干燥稻谷时,可以减少稻谷内部水分梯度,降低了内部应力。通过试验分析了稻谷干燥爆腰率增值与空气温、湿度关系,提出了合理的增湿加热干燥工艺参数。     

微波干燥稻谷和糙米的能量效率

对厚层及均匀平铺载荷条件下稻谷和糙米的微波干燥过程中的能量效率问题进行了研究。根据本研究的实验数据,如果干燥方法和工艺安排合理,微波干燥稻谷和糙米可达到较高的能量效率,甚至可达到高于传统干燥方法。在微波干燥过程中安排一定的间歇时间以发挥照射后期作用、间歇照射作用或缓苏作用,可以有效地提高微波干燥过程中的能量效率。有2h间歇的干燥工艺的能量效率是没有间歇的干燥工艺的能量效率的5倍。载荷形式对微波干燥过程中的能量效率影响也较大。微波干燥中建议采用薄层载荷形式。     

磁场对稻谷干燥特性的影响

针对稻谷的传统干燥过程存在能量消耗大,发芽率低和爆腰率高等缺点,把磁场引入稻谷干燥过程中,能快速而经济地降低稻谷的水分并保持其良好品质。采用永磁场强化稻谷的干燥过程,比较干燥时间、发芽率和爆腰率的变化。结果表明：在相同功率下稻谷在磁场中干燥时间比无磁场时缩短5％,平均失水速率加大,稻谷的发芽率有所升高、爆腰率下降;随着干燥功率的增加,磁场对稻谷的发芽率和爆腰率的影响加大。在试验基础上探讨了磁场对稻谷干燥过程的影响机理。     

水稻间歇干燥工艺的模拟分析

在稻谷颗粒内部水分扩散模拟和应力计算的基础上,编制了水稻间歇干燥工艺的模拟程序,并对模拟结果作了实验验证,然后利用模拟程序对水稻间歇干燥工艺的特点进行了分析,得出了间歇参数对水稻降水速度,内部水分梯度和内部应力的影响规律,为间歇干燥工艺的设计和参数选择提供了理论依据。     

以动态粮食摩擦阻力测量含水率的试验研究

提出了一种以动态粮食摩擦阻力测量含水率的方法。在特制的模拟试验装置上，进行动态粮食摩擦阻力与其含水率的相关性试验，得出在一定的含水率区段内，二者具有线性正相关；这种测量含水率的方法，简便、易行、干扰因素相对较少、干扰强度低微、传感技术可靠，有望用于测量范围较窄、准确度要求不很高的粮食含水率于干燥机上的在线测量     

干谷物作为干燥介质的谷物吸收干燥过程平衡含水率模型

在Ｍｏｄｉｆｉｅｄ－Ｈｅｎｅｒｄｓｏｎ平衡含水率模型基础上，根据谷物吸湿过程滞后于解吸过程这一规律，提出了以干谷粒作为干燥介质的谷物吸收干燥过程的平衡含水率模型，并分析了湿、干谷物的纯干物质质量比、初始含水率和谷物温度对平衡含水率的影响。结果表明，该模型预测值与实验测定值吻合。     

缓苏过程中玉米颗粒内部水分分布的数学模拟

在平面直角坐标下,利用有限元方法,对玉米颗粒在缓苏过程中的含水量变化进行了数学模拟。玉米颗粒在75℃的热风温度下干燥2小时,然后进行密闭保温缓苏,结果表明:随着缓苏时间的增加,玉米颗粒中心部位的含水量缓慢下降,表面的含水量增加较快,只有次中间部位的含水量变化较小。在玉米颗粒内部,粉质胚乳的平均含水量呈下降的趋势,而角质胚乳和胚的平均含水量是增加的。     

在线测量谷物含水率的声学方法

研究了一种测量谷物含水率的声学方法,为实现谷物含水率的在线测量提出了新的途径。通过试验研究,分析得到了流动麦粒碰撞噪声声压与含水率在13～20kHz频率区间的数学关系。在此研究基础上设计的测量系统对京411小麦和农大60玉米进行了实测。试验数据表明,该方法测量精度高、测量重复性好,具有良好的开发应用前景。     

流动及静态谷物含水率测定方法研究

从理论上建立了电容传感器用于谷物含水率测量的数学模型，介绍了一种不受谷物堆积密度影响的含水率在线测量系统，并利用该系统对小麦、玉米作了试验研究。试验结果表明，该文提出的方法具有较高的测量精度，为谷物在烘干过程中含水率的在线测量提供了可行方法     

Mathematical Model of Lateral Oxygen Diffusion and Respiration of Roots for Estimating the Diffusion Coefficient and Affinity to Oxygen

We propose herein a mathematical model, for calculating the oxygen diffusion coefficient (D) and K _m value of a cell (M) based on oxygen concentration-respiration rate curve obtained under the condition that oxygen was supplied by lateral diffusion in roots. The model was deductively developed on the assumption that the roots were uniform and cylindrical and that the oxygen concentration and respiration rate were interdependent.

We estimated D and M from the oxygen concentration-respiration curves of rice (cv. Fujisaka 5) and wheat (cv. Chinese Spring) using this model. These values showed a certain range as follows. In rice, 0.003 cm² h^-1 ≤ D < 0.037 cm² h^-1, and 0.55 μmol mL^-1 ≤ M < 0.75 μmol mL^-1, in wheat, 0.016 cm² h^-1 ≤ D < 0.093 cm² h^-1, and 2.1 μmol mL^-1 ≤ M < 2.2 μmol mL^-1. By comparing the values, rice appeared to be more adapted to hypoxia than wheat, because rice had lower D and M values implying the existence of a safeguard mechanism and high affinity to oxygen. Higher oxygen uptake rate under hypoxia in rice was derived from the lower M value, which exceeded the low D.     

谷物介电性质及其在含水量测量中的应用

对谷物介电性质的概念,测量方法、影响因子和预测模型进行了综述、介绍了利用介电性质测量谷物含水量的方法以及近期研究动向。