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作者:陈思羽;宋婉欣;刘春山;于添;乔睿;吴文福;
单位:佳木斯大学机械工程学院;吉林大学生物与农业工程学院;
摘要:基于玉米热风干燥试验,对玉米热风干燥过程影响因素显著性及响应曲面进行分析,结果表明,各因素对含水率的影响为:干燥时间>热风温度>热风风速。通过分析模型对应的响应面陡峭程度和等高线密集程度,发现含水率受热风温度与热风风速交互因素的影响较小,含水率受热风风速与干燥时间交互因素的影响较大,含水率受热风温度与干燥时间交互因素的影响极大。试验最佳工艺参数为热风温度60℃、热风风速1.3 m/s、干燥时间9 h,在此条件下玉米干燥降水效果较好。在籽粒内部热量传递研究中,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了单一玉米粒的热风干燥三维模型,对玉米干燥过程传热特性进行分析。仿真结果表明:在风温40℃、风速0.7 m/s、初始温度12℃、初始含水率为23.30%条件下,当干燥时间为300 s时籽粒平均温度达到37℃,360 s后籽粒升温速度减缓;当干燥时间约为450 s时,籽粒平均条件下达到39℃,与风温基本一致。模拟工况为风温60℃、风速1.3 m/s、初始温度10.6℃、初始含水率25.26%时,干燥300 s籽粒平均温度达到56℃,干燥360 s后籽粒平均温度变化缓慢,干燥420 s后籽粒温度上升到59℃,温度与热风温度基本一致,表皮上的角质层对水分扩散和热量传递有阻挡作用。
关键词:玉米;;热风干燥;;响应曲面;;热量迁移
基金资助:佳木斯大学国家基金培育项目(JMSUGPZR2023-014);佳木斯大学教育教学改革项目(2023JY6-41);; 黑龙江省教育厅基础研究项目(2022-KYYWF-0589);; 黑龙江省田间农业装备工程技术重点实验室项目(TJNY202301);; 黑龙江省高等教育学会项目(23GJYBF091)