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相似文献
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1.
谷物横流干燥数学模型及模型预测控制   总被引:2,自引:2,他引:0  
粮食干燥过程数学模型是粮食干燥机具设计、干燥作业自动控制以及干燥工艺优化的重要依据。横流干燥是目前应用较为广泛的粮食干燥形式之一,该文详细介绍了美国学者建立的适用于谷物横流干燥的Bakker-Arkema偏微分方程模型、二维动态偏微分方程模型、分布式参数DP过程模型;并简要介绍了模型预测控制方法及其在连续式横流谷物干燥机上的研究与应用,以期为中国的同类研究提供借鉴和参考。  相似文献   

2.
利用求解微分方程的边值问题和泛函求极值问题的等价性,进行了谷物干燥过程中谷物层内部非稳态温度场的有限元解尝试。对热传导偏微分方程的泛函形式进行有限元离散、求极值、形成有限元方程的过程。为预测谷物干燥过程中谷层内部温度场随时间的变化情况提供了有效途径。同时进行了实验验证,结果基本吻合。在无人工送风的情况下,流入表层热量的测定和谷物导热系数的选择是影响预测精度的主要因素。该项研究为更复杂情况的模拟打下了基础。  相似文献   

3.
换向通风横流式干燥机的研究及计算机辅助设计   总被引:2,自引:2,他引:0  
横流式谷物干燥机有许多优点,是世界上设计较早、使用时间较长的干燥机型之一,但同时也存在着较大的不足。为了克服其不足,该文介绍了新研究发明的换向通风横流式干燥工艺及其机型的结构原理,并运用CGDSP谷物干燥综合模拟程序进行了优化设计。  相似文献   

4.
谷物干燥是一个复杂的传热传质过程。目前主要有三种模型用来描述谷物的干燥过程,即经验模型、半经验模型和理论模型。但是,这些模型只能给出谷物的宏观干燥过程,而不能描述谷物的传质特性。该文采用新的数学模型描述谷物的干燥过程,同时介绍了用热天平研究玉米质扩散率的方法,研究结论具有理论意义和实用价值,测试方法具有一定的通用性。  相似文献   

5.
玻璃化转变理论是高分子科学中的一个重要理论。该文对玻璃化转变理论在谷物干燥及储存研究中的应用进行了初步探讨。先分析研究了高分子生物物料的玻璃化转变温度与物质含水率的相关关系,再根据玻璃化转变理论中关于物质相态变化的分析,初步研究了谷物在干燥过程中物理状态变化的过程,并结合干燥动力学分析了谷物干燥特性;同时,依据谷物干燥及储存过程中物质成分的玻璃化转变特点探讨了品质变化的机理以及控制品质变化的方法  相似文献   

6.
对模糊数学方法在谷物干燥研究中的应用进行了研究。包括谷物干燥机的模糊控制和模糊优化,谷物干燥工艺的模糊综合评判以及谷物干燥品质的模糊预测。应用模糊控制操作行为与推荐的相符控制成功率达86.4%;对水稻爆腰率进行模糊预测,成功率达85.7%;在一种中型种子干燥机设计中,应用模糊综合评判确定的工艺,已获得成功。  相似文献   

7.
水稻顺流干燥工艺缓苏过程的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
系统地分析了水稻顺流干燥工艺中,谷物温度、降水幅度、初始水分对缓苏过程的影响,通过计算机求解扩散模型,揭示出缓苏与提高干燥能力之间的关系。该文求解出的谷物内部传热传质模型的模拟值与实验结果相符。  相似文献   

8.
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。  相似文献   

9.
西洋参分段式热风干燥动力学模型构建   总被引:4,自引:3,他引:1  
针对直接将干燥时间带入干燥动力学模型无法准确得到分段式干燥各干燥阶段水分比的问题,提出了一种适用于分段式干燥的干燥动力学模型计算方法,可用于分析分段式干燥过程中水分比变化规律。对西洋参进行了干燥试验研究并对试验结果进行了非线性拟合,表明Modified Page模型适用于西洋参热风干燥的干燥动力学;通过对干燥条件和干燥常数的线性回归分析得到了偏回归系数,基于该偏回归系数对西洋参分段式干燥过程进行分析,得到了西洋参分段式热风干燥中各段的干燥动力学模型。利用所提出的计算方法对西洋参分段式干燥过程中水分比变化情况进行了计算,并将计算结果与西洋参分段式热风干燥试验结果进行了对比分析,发现计算结果与试验结果最大相对误差为7.44%,平均相对误差仅为1.78%。表明所提出的分段式干燥动力学模型计算方法可用于分析西洋参干燥过程中的水分比变化。  相似文献   

10.
通过对扫仓搅龙中物料的运动分析,推导出保证搅龙高效输送谷物的基本条件,以及搅龙轴直径、螺距、螺旋升角等基本参数的计算式,从而得出适用于逆流烘干机的扫仓搅龙最佳结构参数。鉴于目前常用的变直径变螺距扫仓搅龙加工困难,研究了排粮后仍保持仓顶平整的等螺距的扫仓搅龙各叶片谷物输送量的分布曲线,提出了等螺距锥—直分段组合式螺旋结构。通过在5HPN型平床逆流干燥机上的应用表明,研究结果完全符合实际要求  相似文献   

11.
大型5HFS-10负压自控粮食干燥机的设计与试验   总被引:5,自引:5,他引:0  
为了降低一次能源的消耗和提高玉米等粮食干燥产能,结合寒区高水分玉米干燥特性,以负压干燥原理为基础,设计了一种负压自控粮食干燥机.该机采用负压多级顺流缓苏结合的干燥方式,将并联式扩张口型风机和变径角状管相结合,协调冷风配额调控机构,应用多传感器实时采集在线工作参数,配合自适应调控系统,实现大宗粮食的智能保质干燥生产.该文详细进行了干燥参数和技术经济指标的计算,可为负压干燥机的设计和综合评价提供.生产试验表明,该机工作性能优良,节能显著,烘干品质好,单位质量成本低,自动化程度高.有效控制干燥机出粮水分偏差小于等于±0.5%w.b,与传统正压送风式干燥机相比,节省能耗20%以上,降低生产成本12%以上.该干燥机各项作业性能指标完全符合农场集约化和规模化干燥作业要求,可为开发节能粮食智能化干燥机型提供参考.  相似文献   

12.
连续流动式粮食干燥机的仿人智能控制器   总被引:2,自引:1,他引:2  
基于经验模型的经典控制方法和现代控制方法不适合应用于多变量、大滞后和非线性粮食干燥过程。为提高粮食干燥的产品品质,根据连续流动式粮食干燥机的工况特点,研制了一种用于连续流动式干燥机的仿人智能控制器。该控制器包括运行控制级和参数校正级,可对出粮水分进行控制。应用MATLAB对连续干燥机的仿真试验表明,该控制器在超调量、上升时间和调节时间等指标都比常规PID控制有明显改善,对纯滞后时间的变化适应能力强,为干燥机控制系统的设计与实现提供了理论依据。  相似文献   

13.
粮食热风干燥含水率在线模型解析   总被引:4,自引:4,他引:0  
为了揭示粮食在深床动态干燥过程中的含水率变化规律,指导干燥工艺设计,实现干燥过程实时跟踪与调控,提高干燥品质,降低能耗。基于薄层干燥水分扩散模型、深层干燥质量守恒原理、态函数和不可逆热力学分析方法,建立并求解了粮食深床干燥基础方程,获得了顺流、逆流、横流和静置层干燥方式下粮食含水率和干燥速率分布解析式,解析出了粮食在顺流层内经历持续降速干燥的过程,逆流层内存在干燥速率的极值点,在通风温度、湿度、送风量相同的干燥条件下,逆流干燥速率明显高于顺流,表明了逆流干燥能量利用效果优于顺流;粮食在横流和静置层内的干燥特性相同,进风侧和出风侧的干燥速率相差很大,在层厚度0.5 m、粮食含水率20%以上时,出风侧的干燥速率几乎为0,干燥的均匀性较差。在5HP-3.5型循环式缓苏干燥机上的试验结果显示,深层干燥解析值与实测值间的最大偏差为0.69%,极差范围为-0.27%~0.69%,从粮食干燥的惯性特征推断,产生偏差的原因主要是仪器检测误差。解析方法对实现粮食深床干燥过程动态跟踪和调控,指导干燥设计,降低干燥能耗、提高干燥效率和干燥机产能等具有重要意义。  相似文献   

14.
循环式粮食干燥机的智能控制系统   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了有效地控制干燥机的温度、水分等因素,提高干燥效率,针对国内干燥机控制系统存在的不足,设计出基于单片机和复杂可编程逻辑器件CPLD技术的一体化控制系统,采用了温度、水分、仓位等多个传感器来检测有关信息,进行干燥机的智能控制。该系统可完成温度传感器的设定,水分传感器的校准和修正,干燥机15项运行参数的设置,能进行水分、温度和故障的自动检测与报警,燃烧机的自动控制等。也可实时将测量的谷物水分值传送给计算机,便于多台干燥机的集中监控,及进行统计分析。该系统经实践检验,实现了干燥机正常可靠的各项操作和多种干燥作业,达到了高效干燥的智能化控制,且系统易于扩展,谷物品质好。  相似文献   

15.
循环式谷物干燥机干燥过程的模拟计算和分析   总被引:6,自引:5,他引:1  
论述了利用薄层干燥方程理论建立的可模拟循环式谷物干燥机的干燥模型。用此模型可以计算出干燥水稻所需的干燥时间、能耗、缓苏程度系数,以及干燥过程中谷物水分变化和排气温、湿度的变化。经实际验证,所建模型模拟计算结果与试验结果基本相符,可用于分析此类干燥机的工作情况,为研发和改进此类干燥设备提供了有效技术手段。通过模型计算,选择适当的风温和风量,可较好地兼顾干燥时间和能量消耗的需求;模型计算表明干燥初期使用较低的风温,以后逐步升温的变温干燥可节约能量,提高稻谷品质;适当增大干燥段的容量可较大幅度降低干燥时间和能耗。  相似文献   

16.
基于㶲分析法的粮食逆流干燥系统能效评价与试验   总被引:2,自引:2,他引:0  
为客观、合理地评价粮食逆流干燥系统的能效,实现粮食高效节能干燥,该文基于?分析法,从气流状态变化考察逆流连续式干燥工艺系统的能量利用程度。结果表明:在试验条件下,干燥机内各干燥段能量利用效果较好。在高温和低温干燥段,排气和干燥室热损失率最高分别不超过6.68%、11.09%和21.26%、9.37%,热效率和?效率不低于83.02%、68.1%和69.37%、56.22%;在冷却段,由于粮温比风温高,风对稻谷有明显的降温去水作用。而系统的平均热效率和?效率为80.24%和64.52%,表明系统能量匹配效果较好,稻谷的平均单位热耗量为2 944.6 k J/kg,与国标≤7 400 k J/kg相比,节能达到60.2%,节能效果明显。研究结果为干燥工艺设计、探索节能的途径和制定粮食干燥系统能效评价标准提供参考。  相似文献   

17.
This paper presents detailed in situ experimental results for the performance of a commercial batch grain dryer under real operating conditions while drying barley. The distribution of key drying parameters of air temperature, relative humidity, airflow, grain moisture content, drying time and energy use are measured. For the two trials conducted, the overall cycle-averaged process thermal efficiency is 48·4 and 41·5%, respectively. This is achieved when the average initial moisture contents of the grain are, respectively, 15·7 and 17·2% and the highest plenum temperatures 41·4 and 34·0°C. During drying, unlike the stack-on temperatures, the exhaust air temperatures after the grain stack are fairly stable and only mildly affected by the variation of ambient conditions. After the initial heating period, the air enthalpy remains practically constant through the grain stack section. Close to the dryer centre, because of the presence of the auger, the air velocity is considerably lower than other parts of the dryer. The drying appears to be dominated by a drying front advancing through the grain stack. The reduction of grain moisture content is much faster during the last few hours of the drying process. The experiments highlight the importance of accurate measurement and representation of product moisture contents and airflow.  相似文献   

18.
仓内稻谷干燥的多尺度多层结构热质传递模拟及试验   总被引:4,自引:3,他引:1  
为研究仓内稻谷干燥的热质传递机理,确定稻谷颗粒内部不同组织结构特性对干燥过程的影响,以仓内稻谷堆为研究对象,针对谷粒的多层结构问题,运用多尺度理论、热质传递原理和孔道网络方法等知识,建立了仓内稻谷热风干燥的多尺度多层结构热质传递模型,并进行了稻谷堆热风干燥试验,模拟分析了仓内稻谷的干基含水率、温度分布以及孔隙汽相的温度分布等情况。结果表明:建立的热质传递模型可有效模拟仓内稻谷干燥过程,干燥器尺度下仓内稻谷的平均干基含水率的模拟值与试验值的最大相对误差为7.6%,颗粒尺度下单颗粒稻谷干基含水率的模拟值与试验值的最大相对误差约为6.8%;稻谷颗粒内部传热比传质速率快,颗粒内存在较大的水分梯度。稻谷胚扩散系数对干燥的影响较大,其次是稻谷壳扩散系数,稻谷衣扩散系数影响最小。研究结果为稻谷就仓干燥的品质及工艺分析提供了理论基础。  相似文献   

19.
高湿稻谷节能干燥工艺系统设计与试验   总被引:7,自引:6,他引:1  
为了降低高湿稻谷干燥耗能、提高干燥系统作业效率,基于高湿稻谷干燥特性和干燥传递理论,绘制出了高湿稻谷贮存干燥仓内通风去湿降温过程状态参数变化图,设计出了高湿稻谷贮存干燥仓,能够利用常温自然空气实现高湿稻谷干燥和有效回收干燥系统的烟气余热。应用结果显示,在风量谷物比为149 m3/(h·t)时,每间隔1 h,通风2 h,累计贮藏干燥18 h,可使初始含水率31.3%的稻谷平均含水率降低11.36%,回收烟气废热55.3%。针对南方高温高湿的气候特点,设计出了5HNH-15型稻谷逆流热风干燥机和节能干燥工艺系统。试验结果表明,系统的单位耗热量为2 939 kJ/kg,与国标≤7 400 kJ/kg相比,最高节能可达60%。该文指出了实现高湿稻谷优质、高效节能干燥,合理的工艺系统设计应以客观能势的利用为主,人为提供主观热能消耗为辅。研究结果为粮食干燥设计指明了高效节能途径,为大型粮食集中干燥工艺系统设计提供了参考。  相似文献   

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