落叶松板材干燥过程的结合水扩散系数

采用3种扩散偏微分方程求解方法研究了落叶松干燥结合水扩散系数;分析不同干燥介质条件下,10 mm、20 mm厚落叶松板材的一维径向非稳态扩散试验数据.确定干燥动力学曲线;对不同求解方法的水分扩散系数进行比较分析,研究干燥介质温度、湿度、试件厚度、含水率阶段等因素对水分扩散系数的影响机制.结果表明:在特定的环境湿度条件下,扩散系数随温度升高而增大,在3种分析求解方法中,Crank方法的扩散系数与温度间具有的线性关系最为显著;在温度为80℃的干燥试验中,随平衡含水率(EMC)降低,3种方法的扩散系数均呈现出显著增大趋势;相同干燥介质条件下,厚度为20 mm试件的扩散系数均明显高于10 mm试件扩散系数,这种趋势随温度的升高而愈显突出;纤维饱和点以下,木材结合水扩散系数随含水率降低呈指数规律降低.     

番薯片薄层热风对流干燥模型与传质性能

为了探讨番薯干燥的热传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了番薯片薄层干燥实验,研究了干燥温度对干燥过程的影响;将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明:干燥温度对干燥过程影响显著;用Logarithmic模型来描述番薯片热风干燥动力学令人满意;番薯片厚度为2mm时,随风温升高,水分有效扩散系数从2.961 6×10-10 m2/s增大到4.693 9×10-10 m2/s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为23.29kJ/mol。     

魔芋气体射流冲击干燥特性及干燥模型

为探究魔芋干燥特性,提高魔芋干制品质和效率,将气体射流冲击干燥技术应用于魔芋片的干燥,研究其在切片厚度(3~5mm)、风温(70~100℃)和风速(10~13m/s)条件下的干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能,建立气体射流干燥魔芋片的最适数学模型。研究表明:整个干燥过程属于降速干燥,水分有效扩散系数在1.232 3×10-9~2.217 8×10-9 m2/s范围内随着切片厚度、风温和风速的增加而增加。利用阿伦尼乌斯公式求出魔芋片的干燥活化能为6.601kJ/mol。通过决定系数(R2)、卡方检验值(χ2)和均方根误差(ERMS)等拟合优度评价指标对各种干燥模型进行拟合比较,Henderson and Pabis模型能很好地预测魔芋片气体射流冲击干燥过程中的水分比变化规律。     

乳化沥青干燥过程的影响因素

基于乳液干燥成膜理论研究乳化沥青干燥过程,分析干燥过程的影响因素,探讨乳化沥青干燥过程与稳定性之间的关联关系。结果表明:乳化剂掺量和皂液p H值对乳化沥青的干燥过程影响较小,而干燥温度和试样厚度对干燥过程影响较大;厚度10 mm的乳化沥青试样与厚度3 mm试样初始干燥速率相近,但3 mm试样干燥至水分临界状态体积分数(φ_m)的时间是10 mm试样的1.2倍;60℃时乳化沥青试样初始干燥速率约为30℃时的4.2倍,而干燥至φ_m的时间只需30℃时的约1/4;乳化沥青1 d贮存稳定性越差,平均粒径越大,zeta电位越小,水分临界状态体积分数φ_m越小,表明乳化沥青越不稳定,越容易破乳,相同条件下水分干燥的越充分。     

白玉菇中短波红外干燥特性及动力学模型

为提高白玉菇的货架期,采用中短波红外线对白玉菇进行干燥,考察了干燥温度(60、70、80、90℃)和干燥功率(675、900、1 125、1 350 W)对白玉菇干燥特性的影响,并通过7种常用的农产品干燥模型对干燥过程进行了拟合,建立了白玉菇中短波红外干燥的动力学模型。研究结果表明:干燥温度和干燥功率对白玉菇的干燥过程均有影响,但干燥温度对干燥过程影响更大,干燥温度越高,干基含水率下降越明显。白玉菇干燥过程由内部水分扩散控制,降速阶段为主要阶段。Page模型的预测值与实验值具有较高的拟合度,能够较准确地反映白玉菇红外干燥过程,可以用来定量描述不同干燥温度和不同干燥功率下白玉菇的红外干燥过程规律。固定干燥功率为1 125 W时,水分有效扩散系数随着干燥温度的升高而增大,当干燥温度从60℃升高到90℃时,水分有效扩散系数从2.723×10~(-9) m~2/s升高到9.088×10~(-9) m~2/s;固定干燥温度为70℃时,水分有效扩散系数随着干燥功率的升高而增大,当干燥功率从675 W增加到1 350 W时,水分有效扩散系数从4.847×10~(-9) m~2/s升高到5.243×10~(-9) m~2/s。白玉菇中短波红外干燥活化能为39.45 kJ/mol。本研究旨在对白玉菇的中短波红外干燥工艺设计、设备选型及生产控制提供理论参考。     

不同干燥方法对鱼明胶干燥特性的影响

采用热风干燥、真空干燥和微波干燥分别进行明胶干燥,比较不同干燥方式下明胶的干燥特性.实验结果表明:热风干燥高度为5 mm明胶溶液,改变温度(30、40、50℃)和湿度(20%、40%)的干燥耗时为6～10 h,高度为6 mm明胶溶液的干燥耗时为8～10 h.真空干燥高度为5 mm或6 mm明胶溶液,改变压力(30、50、70 kPa)和温度(30、40、50℃),干燥时间可以缩短至1～2 h.改变明胶高度为2 mm,热风干燥温度为50℃和微波干燥功率为270 W时,干燥耗时分别为60 min和40 min.真空干燥方式下,通过控制干燥温度和真空度,明胶溶液内部会形成气泡,可增加水分溢出通道,极大地提高明胶干燥速率;明胶微波干燥速率快,但也存在较严重的干燥不均匀性.     

预处理对百合热风干燥特性及其品质的影响

为分析预处理对百合热风干燥特性及其品质的影响,以新鲜百合为原料,探讨干燥温度、漂烫时间、漂烫温度对百合干燥产品有效水分扩散系数、干燥活化能、总酚与干基的质量比、总黄酮与干基的质量比、色泽和微观结构的影响。研究结果表明:干燥温度、漂烫时间和漂烫温度的增加可提高干燥速率,缩短干燥时间。百合在热风干燥过程中的有效水分扩散系数为0.51×10~(-10)~4.57×10~(-10)m~2/s,并根据阿伦尼乌斯公式,计算出未经处理和经100℃漂烫45 s的百合的干燥活化能分别为86.91 k J/mol和41.38 k J/mol。总酚与干基的质量比和总黄酮与干基的质量比随着漂烫时间及漂烫温度的升高而下降。漂烫时间为45 s、漂烫温度为100℃时,能有效改善干燥产品的色泽,与未处理样品相比,表面皱缩严重。百合最适宜的漂烫条件为漂烫温度100℃,漂烫时间45 s。     

红枣气体射流冲击干燥特性及干燥模型

由于红枣收获后品质快速下降,探讨适合红枣的加工方法以便延长红枣的保藏期非常重要。探究了干制条件对红枣气体射流干燥特性的影响,以便提高干制红枣品质,缩短干制时间,获取干燥活化能,优选干燥模型。选用自制气体射流冲击干燥设备干制红枣,研究风速(8.5、10.0、12.0m/s)、风温{60、65、70℃,变量[70℃(5h)+65℃(8h)+55℃]}对红枣水分比和干燥速率、水分有效扩散系数及活化能的影响,通过DPS数据统计软件对8个干燥模型(Lewis、Page、Modified Page、Wang & Singh、Henderson & Pabis、Approximation of diffusion、Logarithmic、Simplified Fick''s diffusion)进行拟合筛选。与大多数食品材料的干燥特性一致,红枣的气体射流冲击干燥过程主要为降速干燥。温度对整个干燥过程中参数的变化影响较大,温度越高,水分扩散越快,水分比下降越快,干燥速率越高。最高有效扩散系数为1.22133×10-9m²/s,所需最小活化能为10.39kJ/mol。使用8个模型进行拟合,研究发现Logarithmic模型的参数系数(R²)值为0.999801,均方根误差(RMSE)值为0.002913,卡方值(χ²)为9.332000×10-6,该模型为描述红枣气体射流冲击干燥的最优模型。温度与风速均对干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数和活化能有影响,在温度70℃(5h)+65℃(8h)+55℃,风速12.0m/s的条件下干燥效果较佳。     

基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解

为了求解干燥条件下混凝土内部水分分布,提出了一种早龄期混凝土水分扩散系数的求解方法。试验测定混凝土内部相对湿度随时间的变化,求解水汽扩散的非线性方程,获得了干燥过程中混凝土水分扩散系数与相对湿度(或水分含量)的数量关系。计算结果证明:水分扩散系数随含水量的增加而非线性增大;相对湿度90%以上时扩散系数随湿度变化显著,90%~40%时扩散系数随湿度变化趋缓,40%以下时基本不变。     

δ-层状结晶二硅酸钠的制备

为了寻求三步法制备δ-层状结晶二硅酸钠的最佳工艺参数,以速溶粉状二硅酸钠为原料,探讨了干燥温度、干燥时间、调质粉水分含量、结晶温度和结晶时间对试样Ca2 交换能力的影响.实验结果表明:最佳工艺条件为干燥温度300℃,调质粉水分质量分数为8%～10%,结晶温度720℃,结晶时间30 min,此时试样的Ca2 交换能力均值为338 mg/g,Mg2 交换能力均值为392 mg/g,X射线衍射分析亦表明试样的δ相含量较高.