皮層阻力占優(yōu)物料干燥過程傳質問題的研究.pdf

1、在許多種植物材料產品的不同方式干燥過程中，都存在有“皮層阻力占優(yōu)”這一共性問題，即物料的外表皮層組織是制約其傳熱傳質進程的關鍵因素。其共同特征是:表皮層傳質阻力大，限制了物料內部組織的大量水分通過它傳出。但由于缺乏皮層自身傳質物性參數的數據，以前的研究往往是將物料的皮層與內質整體作為連續(xù)均一介質處理，而對二者在傳質過程中性能的差異及由此產生的問題缺乏必要的研究。
　　本文采用理論研究與實驗研究相結合的技術路線。針對具有“皮層阻力占

2、優(yōu)”傳質特性的物料，對內質和皮層建立分區(qū)擴散模型并求解，對發(fā)生在皮層組織內部的傳質過程機制加深了解，對皮層自身的傳質能力做定量表征，揭示皮層組織是物料干燥過程中最主要的傳質阻力之一。
　　在本論文中，將具有“皮層阻力占優(yōu)”傳質特性的物料分成內質區(qū)和皮層區(qū)，并分別假設不同的擴散系數和邊界條件，建立分區(qū)擴散傳質模型，利用Matlab進行計算模擬。從模擬結果可以看出:當考慮皮層影響時，皮層表面的水分迅速干燥完全，而內質中的水分由于皮層組

3、織的阻礙而緩慢的進行擴散;皮層的擴散率越小，即皮層的阻力越強，那么內質中水分的擴散、滲透越困難。并研究了多種皮層阻力傳質機理并建立對應的皮層阻力傳質模型。另外，選用皮層阻力占優(yōu)的物料葡萄進行熱風干燥實驗，通過對實驗數據的研究和處理得出“皮層阻力占優(yōu)”傳質特性。選用無核紫葡萄進行去皮、帶皮和堿性溶液處理實驗，將去皮葡萄假設成均質、連續(xù)介質求出擴散系數，將帶皮的葡萄顆粒也做同樣假設求出當量擴散系數，根據求出的內質擴散系數和帶皮完整葡萄的當量