稻谷平床式深层干燥的均匀性研究

在一台平床干燥机上，进行稻谷深层干燥试验，研究各种层厚下，热风风量、稻谷温度和稻谷含水率沿平床表面的分布规律以及稻谷温度和稻谷含水率沿层厚方向的分布状况，结果表明：沿平床表面，风量、稻谷温度和含水率的分布明显不均。增加稻谷层厚，保持层厚均匀可以显著改革这种不均匀性。沿层厚方向，稻谷温度和含水率明显分层。当谷层过厚，底层稻谷过度干燥而表层稻谷却得不到有效干燥。     

稻谷固定床式深层干燥试验研究

以木反和通风板构建一台面积22．3m^2的固定床干燥机，采用燃油直接燃烧加热的方式对谷物进行干燥。在不同的热风温度、稻谷初始含水率及总厚度条件下，测定了稻谷干燥的均匀性、各层稻谷的温升曲线和干燥曲线，分析了干燥参数对干燥床性能的影响。研究表明：沿层厚方向存在显著的温度梯度，干燥逐层进行。热风温度越高、总厚度越大，分层干燥现象越明显。在定风量的条件下，热风温度要对干燥的热量消耗无明显影响；总厚度增加、稻谷初含水率降低，干燥的热量消耗呈降低趋势。     

稻谷含水率分布及变化规律

利用计算机和单粒水分测定装置,测定稻谷干燥、缓苏、混合过程中稻谷的含水率分布,研究了稻谷与稻谷、稻谷与介质之间的水分交换机理和宏观运动规律。结果表明,在干燥初始阶段,如果谷层较厚或风量较小,高湿稻谷含水率偏差可能会随着干燥过程的进行而有增大的趋势,但最终的稻谷含水率趋向一致,加大风量可以提高干燥的均匀性;干湿稻谷混合后,稻谷含水率偏差随着混合时间的增加,按指数规律减小,稻谷的平均含水率越低,混合后的含水率偏差就越小。     

高湿稻谷多段逆流干燥缓苏解析模型研究

为了获得高湿稻谷逆流干燥层内的水分分布,实现干燥过程动态跟踪和调控,基于干燥水分扩散模型和深层干燥质量平衡方程,在线解析稻谷逆流干燥水分变化,给出了稻谷多段逆流干燥、缓苏复杂工艺条件下,层内含水率分布及干燥速率解析式,验证了风量谷物比为4,温度50℃的热风流过0.5 m厚的逆流层后,仍具有较强的干燥能力,解析结果与实测的干燥机出粮口水分偏差在±0.5%范围内,证实了解析模型的可靠性。     

石墨烯低温远红外辐射干燥稻谷干燥特性与品质研究

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD（Box-Behnken设计）响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明：影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为：辐射温度43℃、排粮流量4kg/min、除湿风量193m3/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。     

稻谷内部水分汽化潜热的推算

稻谷内部水分的汽化潜热是谷物干燥研究的基础参数。以南方稻谷的动平衡含水率模型为基础，推算出稻谷内部水分的汽化潜热值。     

稻谷薄层快速干燥工艺的试验

采用组合试验与正交试验结合的方法,研究了快速薄层干燥的温度、分段降水幅度、缓苏时间比对稻谷爆腰率的影响,提出保证干燥质量、降低能耗、节省干燥机有效工作时间的分段干燥工艺,即快速干燥-储藏或缓苏-快速干燥。对于高含水率的稻谷,建议采用分段快速组合干燥,每段降水幅度不宜超过8%,且第1次降水后的含水率宜为15.5%～18%。谷物第1次干燥温度50℃,降水幅度为6.3%,缓苏96h时,第2次快速干燥温度50～55℃,缓苏时间间隔不宜少于48h。第2次干燥温度50℃时,干燥的缓苏时间可显著缩短。     

稻谷变温均质干燥装置工艺优化与性能试验

为研究装置干燥均匀性和稻谷干燥特性,通过多因素试验,以干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速为影响因素,以干燥时间和干燥速率为评价指标,考察指标对稻谷干燥特性的影响,分析不同干燥工艺对稻谷爆腰率的影响。试验结果表明,影响稻谷干燥时间和干燥速率的主次因素顺序为：干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速,最优干燥工艺为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速40r/min。验证试验通过含水率均匀度K判定,最佳干燥工艺参数为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速60r/min。在此条件下,稻谷干燥时间为191min,干燥速率为0.036％/min,稻谷含水率均匀度为99.6%,稻谷干燥效果最优。研究结果可以为稻谷变温均质干燥装置研制和工艺制定提供参考。     

地源热泵稻谷干燥机板翅换热器的设计与试验

针对稻谷干燥机作业成本过高和干燥后的物料品质差的问题,将地源热泵技术应用于稻谷干燥机,设计了一套板翅式换热器加热空气,计算得出芯体结构与技术参数,以降低单位作业量成本,提高干燥后的物料品质。试验研究表明:当环境温度为环境温度16℃、空气相对湿度53.2%时,地源热泵稻谷干燥机与燃油稻谷干燥机的稻谷含水率降低速率无明显区别,稻谷干燥性能可达到同等效果;地源热泵稻谷干燥机干燥稻谷的单位作业量成本0.040 7元,而燃油稻谷干燥机干燥稻谷的单位作业量成本为0.190 5元,单位作业量成本明显降低;地源热泵稻谷干燥机的稻谷干燥不均度干燥前后降低幅度0.40%小于燃油稻谷干燥机的0.72%;地源热泵稻谷干燥机的破损率增加值0.16%,小于燃油稻谷干燥机的0.31%,地源热泵稻谷干燥机的爆腰率增加值2.0%,小于燃油稻谷干燥机的3.0%,干燥后的物料品质明显提高。     

稻谷的摩擦带电特性研究

谷物的摩擦带电特性是谷物电特性之一。对其进行深入研究对谷物加工有着重要的意义。本研究对3个品种的稻谷进行了不同含水率、不同摩擦材料和不同摩擦速度的摩擦带电特性研究。从机理方面解释了稻谷摩擦带电的成因。确定了影响稻谷摩擦带电的主要因素。研究表明,稻谷的摩擦带电与稻谷含水率、摩擦速度、稻谷的介电常数以及摩擦材料等因素有关。     

Modelling the Drying Kinetics of Maize in a Microwave Environment

Microwave drying of grains is fundamentally different from either convection or conduction drying. Drying of cereal grains appears to proceed mainly in the period when the drying rate is decreasing (in the falling rate period), a characteristic of internally controlled diffusion. However, the analytical solution to Fick's second law of diffusion for a homogeneous, isotropic sphere with constant initial and boundary conditions does not adequately describe the drying behaviour. In an attempt to overcome this problem, the moisture ratio was written in terms of the surface moisture content rather than the equilibrium value. The associated surface drying coefficient, as determined by an iterative technique, was found to be expressible as a linear function of the initial free moisture content of the grain. The resulting empirical model better described the observed drying kinetics. This approach also resulted in good fits to independent data from experiments on convective drying of rough rice, microwave drying of wheat and combined microwave-fluidized bed drying of wheat.     

稻谷固定床深层干燥的计算机模拟

针对稻谷固定床深层间歇干燥过程中的加热和缓苏两个阶段建立了数学模型，用C语言编制了相应的运算程序。用该模型计算了不同干燥介质温度和湿度、不同粮食初始含水率和温度条件下，不同层厚处稻谷的含水率和温度，计算结果与试验结果基本相符。     

稻谷热风、微波干燥品质与玻璃化转变研究

以函数拟合、近红外检测及发芽率测定,研究稻谷热风、微波干燥的去水性能及其蛋白质、直链淀粉含量与出芽品质;结合TG/DSC测试,探讨2种热源干燥稻谷的玻璃化转变对其干燥后品质的影响。结果表明:以对数函数拟合稻谷热风、微波干燥去水性能的准确度高;经2种热源干燥稻谷的蛋白质、淀粉含量过程差异不显著;但热风干燥稻谷初期蛋白质含量差异明显。鲜稻谷发芽率显著低于其经热风、微波干燥后的发芽率,三者分别为0.65±0.19、0.93±0.03、0.77±0.02。随含水率降低,经热风、微波干燥稻谷的热重损失与热流则呈不同趋势变化,二者中点温度均减小,综合影响干谷品质。     

牧草固定深层太阳能干燥的试验

在由太阳能集热器、干燥塔、鼓风机和测试系统组成的试验台上进行了实时天气状态下的紫花苜蓿太阳能深层干燥试验。试验中将牧草分3层,每层高度1．2m,以便获得不同干燥介质状态,研究了介质状态与牧草温度、含水率的关系。结果表明,太阳能实时干燥过程中干燥介质状态受天气因素影响,而牧草温度及含水率变化与介质温度、相对湿度及牧草所处的位置有关。沿气流方向离介质入口近处温度高,在同一截面处,距干燥塔墙体近处温度高,中线附近温度低。深层干燥过程中不同部位牧草干燥速率不同,草堆边缘干燥速度快,草堆深处干燥速度缓慢;在相同空气流量情况下．介质温度高、相对湿度低时．牧草与介质温差大．有利于干燥。     

果蔬变风温干燥的试验研究

在振动流化床干燥机上，对果蔬物料的干燥特性进行了研究。提出了果蔬的循环变风温干燥工艺，并对其进行了初步的试验，认为此种干燥工艺具有节能和提高干制品品质的优点。     

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。     

联合收割机排气联合远红外在机稻谷干燥试验台的设计

利用联合收割机内燃机的排气余热产生的热风联合远红外在机干燥能够有效实现谷物的干燥节能,并防止稻谷发生霉变。为了验证该在机干燥方案的可行性并优化在机干燥工艺,以联合收割机的谷物提升搅龙和收粮箱为基础,搭建了联合收割机排气联合远红外在机稻谷干燥试验台。该试验台能够实现收割速度、干燥风温和风速以及2个远红外加热器功率的多因素组合试验,模拟了在联合收割机中直接进行谷物干燥的作业环境。该试验台的搭建为优化在机干燥设备和干燥工艺等方面研究提供有利的平台。     

Estimates of deep percolation beneath cotton in the Macquarie Valley

Expansion of flood irrigation in the Lower Macquarie Valley of New South Wales, Australia, has been suggested as a major cause of increased groundwater recharge. The aim of this study was to estimate deep percolation under irrigation on two soils in the valley, in order to infer groundwater recharge. Three methods were used; water balance, Darcian flux calculations and chloride mass balance modelling. Chloride mass balance modelling and the water balance method gave comparable estimates of deep percolation for each soil. Chloride mass balance modelling was identified as the most reliable method for estimating deep percolation, but only gave an estimate for the entire growing season. These estimates were 214 and 104 mm for a cracking clay and red brown earth, respectively. While there is potentially greater error associated with estimates obtained using the water balance, this technique provided estimates of deep percolation for each individual irrigation. Results of the water balance indicated that deep percolation was greatest early in the growing season, following initial wetting of the soil, when the crop had a low leaf area index. Results calculated using Darcian flux equations were highly variable, and were therefore unreliable estimates of deep percolation. Groundwater recharge, inferred from estimates of deep percolation determined with the chloride mass balance model, was used to estimate the magnitude of potential annual groundwater rise. The potential groundwater rise during the 1992/1993 cotton growing season ranged from 465 mm beneath the cracking clay to 267 mm under the red brown earth. It is suggested that groundwater recharge and rise were highly dependent on the weather conditions prevailing during this period. Received: 24 January 1997     

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。