基于收缩特性分析的叶丝快速对流干燥动力学模型

摘要：

为准确表征叶丝脱水过程中的干燥动力学特性,分析了烤烟和白肋烟两种叶丝在下行床快速对流干燥中的孔隙结构变化特征,对叶丝干燥收缩过程进行了数学模型拟合,建立了考虑收缩形变的叶丝干燥过程水分扩散模型,并对模型进行了验证.结果表明:①随着干燥过程中两种叶丝内孔容积的减小,叶丝中孔径大于0.5μm的孔容比例呈降低趋势,而孔径小于0.05μm的孔容比例呈升高趋势;在不同干燥阶段两种叶丝孔径分布的分形维数介于2.45~2.71之间,表明其孔隙结构具有分形特征;②线性叠加式收缩模型能够较好地描述叶丝干燥过程中的收缩现象,烤烟叶丝和白肋烟叶丝体积比V/V0和含水率比X/X0的线性相关系数均大于0.99,采用该收缩模型对基于Fick第二定律的水分扩散模型进行修正,实验数据的拟合精度从修正前的0.906 9提升到修正后的0.958 0;③采用修正的水分扩散模型描述叶丝快速干燥动力学发现,考虑了干燥过程中的叶丝收缩现象后,得到的叶丝水分有效扩散系数降低,表明叶丝干燥过程中的体积收缩不利于传质过程.

关键词：叶丝、对流干燥、收缩、动力学模型

所属期刊栏目：48

分类号：TS412(烟草工业)

资助基金：国家自然科学基金项目"植物多孔介质快速干燥过程微细结构变化的分形特征及对热质传递影响机制"51306213

在线出版日期：2015-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：69-74