| 基于控温控湿的沙棘红外联合热风干燥均匀性与工艺 |
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| 引用本文： | 耿智化,李孟卿,朱丽春,于贤龙,胡斌,张茜,王军扬,杨旭海.基于控温控湿的沙棘红外联合热风干燥均匀性与工艺[J].农业工程学报,2024,40(6):120-133. |
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| 作者姓名： | 耿智化 李孟卿 朱丽春 于贤龙 胡斌 张茜 王军扬 杨旭海 |
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| 作者单位： | 石河子大学机械电气工程学院，石河子 832003;农业农村部西北农业装备重点实验室，石河子 832003;山东省农业机械科学研究院，济南 250100;新疆一七零团丝路沙棘生物科技有限公司，塔城 834612;石河子大学机械电气工程学院，石河子 832003;现代农业机械兵团重点实验室，石河子 832003 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（32360605）；新疆生产建设兵团科技创新人才计划（2021CB042，2023CB016）。 |
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| 摘 要： | 新鲜沙棘含水率高且易腐烂变质，干燥是延长货架期的重要方式之一。针对现有沙棘热风干燥周期长、品质差、能耗高等问题，该研究基于控温控湿设计了一种红外联合热风干燥装置，并对装置的气流分配室结构进行了优化，设计了一种圆柱形扰流板和方形挡风板，利用数值模拟软件COMSOL对干燥装置中速度场、温度场和湿度场进行了模拟，结果表明通过增加半圆柱扰流板能够改变干燥层间气流量，解决干燥不均匀性问题；借助增设扰流板能够提高气流速度，利用自由流区域高温低湿干燥介质的干燥能力，防止干燥层内不同区域出现干燥不均匀的现象。优化后的干燥室结构将5个干燥层间的最大速度偏差比显著降低。以沙棘为研究对象对干燥工艺进行了试验研究。结果表明，不同干燥温度对沙棘控温控湿红外联合热风干燥时间有显著影响，干燥水分比随干燥时间的增加呈现指数下降趋势。基于层次分析法得到各干燥特性和干燥品质权重，采用综合评价方法得到不同干燥温度下75 ℃干燥条件综合评分最高。不同介质湿度干燥条件下，当介质湿度为10%干燥时，干燥所需能耗最低，干燥后沙棘复水比最高，具有最高的维生素 C(vitamin C，Vc)保留率和总黄酮含量，综合评分最高。40%介质湿度不同持续时间下，40 min得到的沙棘亮度值、复水比、Vc保留率和总黄酮含量最高，综合评分最高。该研究明确了控温控湿沙棘红外联合热风干燥最优工艺，对提升沙棘产地初加工机械化水平，促进沙棘产业健康持续发展具有重要意义。
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| 关 键 词： | 能耗 干燥 控温控湿 沙棘 均匀性 品质特性 |
| 收稿时间： | 2023/6/19 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/9/11 0:00:00 |
Drying uniformity and technology of sea buckthorn with infrared combined hot air via temperature and humidity control |
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| GENG Zhihu,LI Mengqing,ZHU Lichun,YU Xianlong,HU Bin,ZHANG Qian,WANG Junyang,YANG Xuhai.Drying uniformity and technology of sea buckthorn with infrared combined hot air via temperature and humidity control[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2024,40(6):120-133. |
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| Authors: | GENG Zhihu LI Mengqing ZHU Lichun YU Xianlong HU Bin ZHANG Qian WANG Junyang YANG Xuhai |
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| Institution: | College of Mechanical and Electrical Engineering, Shihezi University, Shihezi 832003, China;Key Laboratory of Northwest Agricultural Equipment, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shihezi 832003, China;Shandong Academy of Agricultural Machinery Sciences, Jinan 250100, China;Xinjiang 170 Silk Road Sea Buckthorn Biotechnology Co., LTD, Tacheng 834612, China; College of Mechanical and Electrical Engineering, Shihezi University, Shihezi 832003, China;Xinjiang Production and Construction Corps Key Laboratory of Modern Agricultural Machinery, Shihezi 832003, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | energy consumption drying temperature and humidity control sea buckthorn uniformity quality characteristics |
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