本文關(guān)鍵詞：基于PTHICD的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對(duì)目前氣流沖擊干燥設(shè)備存在的裝載量低、干燥速率快但易結(jié)殼等問題,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了基于溫濕度過程控制的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置,并以馬鈴薯作為高淀粉類物料的典型代表,主要研究了馬鈴薯片在不同料盤傾斜角度、料盤距噴嘴間距、噴嘴排列間距、燙漂時(shí)間、干燥溫度、切片厚度、風(fēng)速和干燥濕度下的氣流沖擊干燥特性,確保該裝置能夠在較高干燥速率及較優(yōu)干燥均勻性的前提下,大幅提高物料裝載量,并對(duì)馬鈴薯片溫濕度過程控制干燥的技術(shù)特性和干后品質(zhì)進(jìn)行了分析。 基于溫濕度過程控制干燥技術(shù)與氣流沖擊干燥技術(shù)研制了一種基于溫濕度過程控制的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置,確保水平氣流高速?zèng)_擊置于傾斜料盤上的物料。料車采用傾斜配置的多層排列結(jié)構(gòu),較大地提高了物料裝載量；料盤托架及料盤擋板傾角靈活可調(diào),以此平衡局部氣流沖擊速度,并結(jié)合濕熱氣流的沖刷包裹特性,改善了干燥過程的均勻性；控制系統(tǒng)基于物料狀態(tài)對(duì)干燥室內(nèi)溫度、濕度及風(fēng)速實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,利用溫濕度過程控制干燥的焓值加熱的技術(shù)手段提高了傳熱效率,實(shí)現(xiàn)物料的快速干燥。 馬鈴薯片的氣流沖擊干燥動(dòng)力學(xué)研究表明：結(jié)構(gòu)參數(shù)包括料盤傾斜角度、料盤距噴嘴間距及噴嘴排列間距,工藝參數(shù)包括干燥溫度、風(fēng)速、燙漂時(shí)間及切片厚度均對(duì)干燥均勻系數(shù)產(chǎn)生了極顯著影響,除料盤傾斜角度外其余參數(shù)均對(duì)干燥時(shí)間產(chǎn)生了極顯著影響；結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇料盤傾斜角度10。、料盤距噴嘴間距72mm、噴嘴排列間距為36mm可以獲得較優(yōu)干燥均勻系數(shù)并縮短干燥時(shí)間。馬鈴薯片的氣流沖擊干燥過程屬于降速干燥階段,水分的內(nèi)部擴(kuò)散控制著整個(gè)干燥過程,而不同燙漂時(shí)間下則均存在升速段。通過費(fèi)克第二定律求出了馬鈴薯片氣流沖擊干燥過程中的水分有效擴(kuò)散系數(shù)在3.830-19.422×10-10m2/s范圍內(nèi)隨干燥溫度和風(fēng)速的增大而提高,隨切片厚度的增加而顯著減小。通過阿倫尼烏斯公式計(jì)算出10mm厚馬鈴薯片的氣流沖擊干燥活化能為33.47kJ/mol。 溫濕度過程控制對(duì)馬鈴薯片氣流沖擊干燥特性和干燥品質(zhì)的研究表明：干燥前期以較高控濕參數(shù)保持合適的控濕時(shí)間能夠有效縮短干燥過程；控濕時(shí)間和控濕濕度均對(duì)干燥時(shí)間及干后色澤產(chǎn)生了顯著影響；基于溫濕度過程控制的馬鈴薯片內(nèi)部溫度均明顯高于連續(xù)排濕對(duì)照組；在干后收縮方面,干燥前期保持較長(zhǎng)時(shí)間的高濕參數(shù)有利于維持馬鈴薯片的干后體積。 Weibull分布函數(shù)能夠很好的模擬馬鈴薯片基于溫濕度過程控制的氣流沖擊干燥的干燥曲線。在干燥溫度、風(fēng)速及物料初始狀態(tài)一致的情況下,尺度參數(shù)a值隨前期控濕時(shí)間的增加而增大,而形狀參數(shù)β則呈波動(dòng)分布的變化規(guī)律。由尺度參數(shù)α計(jì)算出的馬鈴薯片在不同干燥條件下的估算水分有效擴(kuò)散系數(shù)Dcal在1.664×10-9m2/s-2.371×l0-9m2/s之間變化,幾何參數(shù)Rg則在2.575～5.351之間波動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：氣流沖擊干燥 溫濕度過程控制 干燥裝置 馬鈴薯片 干燥特性 Weibull函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S226.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 課題的研究意義13-15
• 1.1.1 典型農(nóng)產(chǎn)物料干燥加工中存在的問題13-14
• 1.1.2 氣體射流沖擊和溫濕度過程控制干燥14-15
• 1.1.3 課題的提出和研究意義15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 氣體射流沖擊干燥技術(shù)研究15-16
• 1.2.2 傾斜射流沖擊理論研究16-17
• 1.2.3 溫濕度過程控制干燥技術(shù)研究17-18
• 1.3 研究方案18-25
• 1.3.1 研究目標(biāo)18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.3 研究方法19-23
• 1.3.4 技術(shù)路線23-25
• 第二章 基于溫濕度過程控制的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置的設(shè)計(jì)25-41
• 2.1 引言25
• 2.2 整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理25-27
• 2.2.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)25-27
• 2.2.2 工作原理27
• 2.3 主要工作部件的設(shè)計(jì)27-37
• 2.3.1 氣流分配室27-34
• 2.3.2 風(fēng)機(jī)及加熱管選型34-35
• 2.3.3 料架與噴嘴模塊35-36
• 2.3.4 濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)36-37
• 2.3.5 控制系統(tǒng)37
• 2.4 性能驗(yàn)證試驗(yàn)37-40
• 2.4.1 試驗(yàn)原料37-38
• 2.4.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備38
• 2.4.3 試驗(yàn)方法38
• 2.4.4 相關(guān)計(jì)算38-39
• 2.4.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析39-40
• 2.5 結(jié)論40-41
• 第三章 馬鈴薯片傾斜料盤式氣流沖擊干燥動(dòng)力學(xué)的研究41-69
• 3.1 引言41-42
• 3.2 材料與方法42-43
• 3.2.1 試驗(yàn)原料42
• 3.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備42
• 3.2.3 試驗(yàn)方法42
• 3.2.4 試驗(yàn)安排42-43
• 3.2.5 干燥動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)計(jì)算43
• 3.3 結(jié)果與分析43-67
• 3.3.1 不同料盤傾斜角度對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響43-48
• 3.3.2 不同料盤距噴嘴間距對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響48-51
• 3.3.3 不同噴嘴排列間距對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響51-53
• 3.3.4 不同燙漂時(shí)間對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響53-57
• 3.3.5 不同燙漂時(shí)間對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響57-61
• 3.3.6 不同干燥風(fēng)速對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響61-64
• 3.3.7 不同切片厚度對(duì)馬鈴薯片干燥動(dòng)力學(xué)的影響64-67
• 3.4 結(jié)論67-69
• 第四章 溫濕度過程控制對(duì)馬鈴薯片氣流沖擊干燥特性和品質(zhì)的影響69-87
• 4.1 引言69
• 4.2 材料與方法69-71
• 4.2.1 試驗(yàn)原料69-70
• 4.2.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備70
• 4.2.3 試驗(yàn)方法70
• 4.2.4 試驗(yàn)安排70
• 4.2.5 干燥動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)計(jì)算70
• 4.2.6 馬鈴薯片色澤評(píng)價(jià)方法70-71
• 4.3 結(jié)果與分析71-85
• 4.3.1 溫濕度過程控制對(duì)馬鈴薯片傾斜料盤式氣流沖擊干燥特性的影響71-79
• 4.3.2 溫濕度過程控制干燥過程中馬鈴薯片內(nèi)部溫度變化79-81
• 4.3.3 溫濕度過程控制對(duì)馬鈴薯片傾斜料盤式氣流沖擊干燥品質(zhì)的影響81-85
• 4.4 結(jié)論85-87
• 第五章 馬鈴薯片基于溫濕度過程控制的氣流沖擊干燥模型的研究87-93
• 5.1 引言87
• 5.2 材料與方法87
• 5.3 干燥模型的數(shù)學(xué)計(jì)算87-89
• 5.4 結(jié)果與分析89-91
• 5.4.1 Weibull分布函數(shù)模擬馬鈴薯片的干燥特性89-90
• 5.4.2 Weibull分布函數(shù)計(jì)算馬鈴薯片的水分有效擴(kuò)散系數(shù)90-91
• 5.5 結(jié)論91-93
• 第六章 結(jié)論與建議93-97
• 6.1 結(jié)論93-96
• 6.1.1 基于溫濕度過程控制的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置的設(shè)計(jì)93
• 6.1.2 馬鈴薯片傾斜料盤式氣流沖擊干燥動(dòng)力學(xué)的研究93-95
• 6.1.3 溫濕度過程控制對(duì)馬鈴薯片傾斜料盤式氣流沖擊干燥特性和品質(zhì)的影響95-96
• 6.1.4 馬鈴薯片基于溫濕度過程控制的氣流沖擊干燥模型的研究96
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)96
• 6.3 進(jìn)一步研究的建議96-97
• 參考文獻(xiàn)97-105
• 致謝105-107
• 作者簡(jiǎn)歷107

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳慶光,徐忠,吳玉林,張永建;平面傾斜沖擊射流場(chǎng)的數(shù)值分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2005年02期

2 錢吉裕;平麗浩;徐德好;王長(zhǎng)武;宣益民;李強(qiáng);;沖擊角對(duì)射流強(qiáng)化換熱影響的數(shù)值研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2007年S2期

3 田松濤;高振江;;基于Fluent的氣體射流沖擊烤箱氣流分配室改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代食品科技;2009年06期

4 熊程程;向飛;呂清剛;;溫度和相對(duì)濕度對(duì)褐煤干燥動(dòng)力學(xué)特性的影響[J];化工學(xué)報(bào);2011年10期

5 全棟梁,劉松齡,李江海;層板冷卻結(jié)構(gòu)強(qiáng)化換熱機(jī)理[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2004年06期

6 王磊;張靖周;楊衛(wèi)華;;密集型陣列沖擊射流換熱特性實(shí)驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2009年06期

7 雷賢良;李會(huì)雄;張慶;王太;;鍋爐轉(zhuǎn)向室煙氣調(diào)節(jié)屏的調(diào)節(jié)性能與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年10期

8 趙思明,劉友明,熊善柏,譚汝成;方便米粉高溫高濕干燥過程水分的擴(kuò)散特性[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年03期

9 魏秀青,高振江,吳薇;氣體射流沖擊板栗破殼技術(shù)與開口即食板栗加工試驗(yàn)研究[J];糧油加工與食品機(jī)械;2003年05期

10 魏泉源,高振江,魏秀青,苗秀實(shí);氣體射流沖擊技術(shù)及其在甘薯烘烤中的應(yīng)用[J];糧油加工與食品機(jī)械;2003年10期

  本文關(guān)鍵詞：基于PTHICD的傾斜料盤式氣流沖擊干燥裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274965