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热风干燥是多物理场耦合的过程,存在热风外环境和物料内部湿热迁移共同作用.在质量和能量守恒定律的基础上应用达西定律、菲克定律、傅里叶导热定律,分别构建了热风干燥过程中物料外部与内部的流场、温度场、质量场的控制方程及模型,描述了热风干燥过程中整个干燥室内的湿热传递规律.针对油菜籽热风干燥过程,基于COMSOL Multiphysics对干燥模型进行求解并进行了油菜籽热风干燥实验,以验证模型的有效性.结果表明:物料干基含水率的模型求解结果与真实实验结果最大相对误差为13.3%;在干燥过程中物料存在干区、湿区、蒸发区之分,干区与湿区被蒸发区分开,且蒸发区逐渐由物料外部向物料内部迁移;干燥过程中干燥室内水蒸气浓度先增大后减小,且干燥室中心区域水蒸气浓度比干燥室边缘区域高;物料平均温度在干燥初期迅速上升,中期上升速度逐渐减小,后期趋于平稳且接近热风温度;干燥室边缘区域风速比中心区域风速大,热风流场在极短的时间内达到稳态,其中心区域风速接近为0. 相似文献
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针对目前食用菌干燥自动化程度低、能耗高问题，文章设计一种热风-太阳能-中短波红外多能干燥装备，旨在降低干燥能耗，提高干燥效率。建立多能干燥装备结构模型和仿真模型，对干燥室温度与气流流场进行数值模拟，在循环风机作用下，干燥室内部温度较均匀，但气流场不均匀，在循环风机口加装间隙10 cm、斜30°向上的均风板可显著改善干燥室内气流状况。以香菇为试验对象对比纯热风干燥（AD）和热风-太阳能-中短波红外多能干燥（ASID）效果，发现AD热效率为56.35%,ASID热效率为62.34%，其中太阳能占总消耗能量百分比为20.19%,ASID比AD少耗时2 h，节能28.40%，同时ASID干燥品质和干燥速率均优于AD。在多能干燥方式下，干燥室内不同位置香菇干燥速率差异较小，干燥装备结构设计合理。 相似文献
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干燥箱是农业物料进行太阳能热风干燥的关键装置,其结构合理性直接影响物料干燥的品质和效率。为提升干燥效果,以太阳能热风干燥箱物理场分布的均匀程度为研究对象,采用试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,对箱体内风速场、温度场的分布特点进行分析,并根据分析结果完成干燥箱结构优化。结果表明,COMSOL模拟仿真所得风速和温度的分布规律与试验结果一致,可用于准确模拟干燥箱内物理场。依托该模拟分析方法,提出了改变进风口位置、添加带孔挡流板、构建隔断式气室的优化设计方案,将干燥箱内风速场分布的不均匀系数降至了10%以下,有效保证了物料干燥的均匀性。上述结果可为太阳能热风干燥设备的结构改进提供参考。 相似文献
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基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)技术及多孔介质模型对干燥室内气流场进行数值模拟,并根据模拟结果对小型油菜籽分层床式干燥设备进行优化。结果表明:优化后的干燥设备能够满足油菜籽干燥要求,通过数值模拟可得单一纵向通风时干燥室内存在热风死区,使得干燥均匀性较低,增加横向通风后干燥室内流场分布较为均匀,油菜籽与热风接触面积增大,提高干燥效率及均匀性,且利用生物质能源能够实现节能减排的要求。 相似文献
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以CD–100型滚筒式烘干机为研究对象,对影响油菜籽干燥特性的温度和风速进行对比试验,绘制在温度分别为60、70和80℃,风速分别为3.03、3.80、4.30、4.73和5.13 m/s时,油菜籽含水率随干燥时间变化的曲线。结果表明:随着温度的升高,油菜籽干燥速率加快,最佳干燥温度为80℃;随着风速的加大,油菜籽干燥速率加快,当干燥温度为80℃、风速为4.73 m/s时,所需干燥时间为2 h,干燥速率最大,为4.87%/h。 相似文献
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红枣干燥设备的流场仿真研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了改善红枣干燥机内部流场的分布情况,以气体运动微分方程和标准k-ε湍流模型为基础,多孔介质模型代替物料层,利用计算流体动力学软件CFD对干燥室的流场进行了数值模拟,得到了热介质在干燥室内的流动情况及入口风速对物料层压降的影响.结果表明:干燥机入口风速为5~7m/s,可满足红枣干燥速率要求;气流进入干燥室后撞击壁面形成的涡流现象,导致物料层风速的不均匀;随着入口风速的增加,干燥室内的压力有所上升,与红枣上下层压降呈有规律的变化.通过对干燥机内部流场的研究,为红枣干燥机的设计改进提供科学依据. 相似文献
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CD-100型滚筒式烘干机油菜籽干燥试验 总被引：1，自引：0，他引：1
以CD-100型滚筒式烘干机为研究对象,对影响油菜籽干燥特性的温度和风速进行对比试验,绘制在温度分别为60、70和80℃,风速分别为3.03、3.80、4.30、4.73和5.13 m/s时,油菜籽含水率随干燥时间变化的曲线.结果表明:随着温度的升高,油菜籽干燥速率加快,最佳干燥温度为80℃;随着风速的加大,油菜籽干燥速率加快,当干燥温度为80℃、风速为4.73 m/s时,所需干燥时间为2h,干燥速率最大,为4.87％/h. 相似文献
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西洋菜热泵干燥特性试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在热泵干燥下,采用正交试验和响应面试验设计方法,研究温度、风速、热烫时间对西洋菜干燥特性影响。结果表明,沸水中热烫约3.3 min,热风温度为50℃,风速为2.88 m·s-1条件下,在干燥室中干燥2~3 h后,西洋菜能达到理想干燥效果（含水率约为8%）,干燥后的物料颜色变成深绿色,有较浓郁香气,所得干燥工艺对实际生产具有指导意义。 相似文献
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依据闭式空气干燥循环的原理建立试验台,选择质量约1．2kg的大尺寸（直径25mm、长970min）棒香进行试验,分析初始含水率、升温速率、干燥温度和干燥风速对棒香干燥质量的影响．结果表明：棒香与木材的干燥特性相似,升温速率是造成表面开裂的主要原因,而其与干燥温度和循环风量之间的优化匹配则为棒香干燥质量的保障;对试验棒香,初始含水率为66．08％时,循环空气的升温速率、温度和风速应分别控制在0．22℃／min、45～50℃和1．7m／s;必须根据棒香规格和干燥室容积,确定适宜的干燥运行参数． 相似文献
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小型油菜联合收获机双风道气流清选装置的设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对油菜收获脱粒清选中损失率与含杂率较高的现状,设计了一种配套小型油菜联合收获机的双风道气流清选装置,主要由圆盘分选筛、斜面集料器、清选筒、离心风机等组成。利用圆盘筛旋转产生的离心力作用对油菜脱出物进行初次筛分,分选得到的籽粒与小杂余的混合物,由斜面集料器收集滑入清选筒内,离心风机的运转使清选筒内产生负压气流,形成双向风道气流,对籽粒进行二次清选。基于流体动力学基本方程进行了双风道气流清选参数设计,利用ANSYS进行清选流场数值仿真分析,在自制试验台架进行了多因素正交试验。将油菜脱出物含杂率、清选筛转速和离心风机转速作为主要因素,通过单因素试验与正交试验,用清洁率与损失率对选定因素进行分析,得到最优清选方案。理论分析、数值模拟与试验结果基本吻合。结果表明:在喂入量为0.1 kg/s时,对于含杂率为15%的油菜脱出物,清选筛转速为50～80 r/min、离心风机转速为1 700～1 900 r/min时,清洁率为95.0%～98.5%,清选性能较好;含杂率为5%、清选筛转速为60 r/min、离心风机转速为1 800 r/min时,清选性能最优,清洁率达98.2%,含杂率小于4.2%。 相似文献
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为了避免油菜旋风式烘干机作业时已达到烘干效果的油菜籽不能及时分离,导致油菜籽过度干燥,借助Ansys Fluent软件对油菜旋风式烘干机主要工作部件干燥筒的气力流场进行仿真分析,探究干燥筒的气流入口型式、入口气流速度及入口截面积大小等因素对干燥筒内油菜籽的分离性能的气力流场旋转强度、速度分量和压降等指标的影响规律。进一步预估并仿真分析油菜籽有效分离的干燥筒出口气流场特性,利用毕托管对干燥筒出口气流场风速进行测量,验证了该仿真模拟方法的正确性。结果表明:干燥筒气流入口型式采用蜗壳式所形成的气流场承载和分离物料能力优于切向式;当入口截面积一定时,速度越大,干燥筒内气流场分布更有利于物料分离;干燥筒入口截面积与压降呈正相关,并对出口段的气流速度有影响。对出口流场进行模拟和实测验证试验,其流场变化趋势基本一致,同一点位的流速模拟值与实测值的平均误差为6.58%,验证了所建立的干燥筒气力流场仿真模型的正确性。 相似文献
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[目的]探索酶解蛋白液喷雾干燥工艺的控制条件。[方法]采用离心式喷雾干燥法干燥酶解蛋白液,通过分析进风温度、雾化器转速、排风温度、收集器内温度得出最佳工艺参数。[结果]进风温度对挂壁物性的影响表明,较佳进风温度为150～170℃。进风温度对料液流加速率的影响表明,进风温度提高1℃,料液流加速率提高1.5%～2.5%;最佳进风温度为160～170℃。排风温度对粘壁的影响表明,最佳排风温度为80～85℃。雾化器转速对生产的影响表明,较佳雾化器转速为15000～18000r/min。酶解蛋白液干燥的较佳工艺条件为:进风温度为160～170℃,排风温度80～85℃,收集器内温度为50℃,雾化器转速为15000r/min。[结论]该研究为喷雾干燥工艺在酶解蛋白液干燥中的应用提供了理论支持。 相似文献
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[目的]研制太阳能集热器型干燥系统,研究山药下脚料干燥的工艺.[方法]研制利用太阳能为热能源的干燥装置,将山药下脚料进行清洗、切条处理并置于干燥箱内,利用白天太阳能热能、夜间停止供热的间歇干燥方法进行干燥,试验过程分量通过调节板调节.[结果]不同进风量对干燥速度影响显著;当环境温度约为-3 9C,千燥室内的热空气流量为1.05 m3/min时,历时31h可将山药下脚料千燥至安全水分.[结论I研制的太阳能集热器型干燥系统具有较好的集热性能,干燥室内空气流量大、空气流速快并且利用间歇干燥时,可以显著缩短山药下脚料的干燥时间.利用太阳能能够满足山药下脚料干燥工艺要求. 相似文献
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新疆红枣的太阳能干燥工艺研究初探 总被引：2，自引：2，他引：0
[目的]摸索新疆红枣的太阳能干燥工艺.[方法]以库车灰枣为试验材料,以烘房、晒架制干为对照(CK),考察9月下旬至10月期间5HT-2农副产品太阳能干燥装置的工作情况,并根据气候条件及原料特征,开展红枣的太阳能干燥工艺研究.[结果]在9～10月该装置集热温度平均为46.6℃,温升为23℃,适宜进行红枣的太阳能干燥;产品色泽、风味品质及洁净度较好;当水分25;时,红枣脱水速率平均为2.39 kg/d,干燥时间为7～10 d,干燥周期较普通晒架法缩短25;,排湿用电为10～20(kw·h)/t,与人工烘房干燥用煤1 000 kg相比,能耗可大幅下降.最后针对性地提出了相关工艺要求.[结论]采用5HT-2农副产品太阳能干燥装置进行红枣太阳能干燥是可行的,集热温度适宜,产品感官、卫生指标较好. 相似文献
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热风干燥温度对经甘油溶液处理的番茄的干燥特性、色泽以及过热蒸汽膨化后番茄的比容和复水性均有较大影响,过热蒸汽膨化的预干燥温度为70℃时,干燥速率较大,预干燥番茄色泽好,膨化充分,且复水性好.建立的基于Page方程的预干燥模型可以有效模拟和预测不同热风干燥温度条件下任意时刻番茄的干燥速率及含水率. 相似文献
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为满足长江中下游地区油菜和小麦播种要求、提高播种机作业效率、简化播种机结构并有效控制机械式排种方式的种子易破损和堵塞型孔等问题,设计一种无需清种与护种装置的油麦兼用斜锥型孔轮式集排器,提出一种油菜双圈、小麦三圈型孔交错排布以及斜锥形型孔结构。构建充种、携种、投种和输种等过程的力学模型,分别确定排种器充种时的最小充填高度比基准高度低10 mm、验证该集排器结构的合理性、得到油菜小麦型孔后倾角分别低于30°和15°时,油菜和小麦的最大投种角分别可达40.8°、34.4°以及油菜和小麦输种管与水平面夹角需不小于33°。正交试验结果显示,油菜型孔后倾角20°、充填高度为基准高度、转速20 r/min,小麦型孔后倾角5°、充填高度20 mm、转速15 r/min,油菜、小麦各行排量一致性变异系数分别低于6.00%、6.32%,总排量稳定性变异系数分别低于1.25%、1.00%,破损率均低于0.5%。田间试验表明,油菜、小麦播种试验出苗效果良好。 相似文献