食品工程原理实验——干燥曲线

实验四干燥速率曲线与干燥速率曲线测定

一、实验目的

1. 测定在恒定干燥条件下，物料的干燥曲线与干燥速率曲线。

2. 用湿球法测定空气的湿度。

3. 测定恒速干燥阶段的传质系数KH和传热系数a。

4. 了解影响干燥速率曲线的主要因素。

二、实验原理

1. 恒定干燥条件——干燥过程中湿空气的温度、湿度、流速及物料接触方式均保持不变。

2. 干燥速率

U=﹣

，kg/(m2·s)

U=﹣

Gc——绝干物料质量，kg； A——物料干燥表面积，m2 。

以干燥时间τ对物料干基含水率X作图，可得干燥曲线，如图a所示。

以物料干基含水率X对干燥速率U作图，可得干燥速率曲线，如图b所示。

1.传质系数和传热系数a的确定

在恒定干燥条件下，当干燥处于恒速阶段时，干燥速率可用湿度差或温度差作为推动力表示为： U=KH（HW﹣H） U=a(t﹣tW)

2.湿球温度

湿球温度是湿空气与湿纱布之间传热和传质达到稳态时湿纱布的温度，其关联式可由上述传热方程和传质方程推出：tW=t﹣

（Hw﹣H)

当空气速度为3.8~10.2 m/s 范围时，a/KH≈0.96~1.005

三、实验装置

1、实验装置为对流箱式干燥器。装置结构及流程图可参见实验仿真系统干燥实验界面图。

2、本装置采用电子天平和数码显示仪表。

四、实验方法

1. 首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程。

2. 本实验物料为砖片，规格如下：Gc=100g 尺寸为100mm*40mm*8mm

3. 正确操作顺序：

（1）启动风机，用风量调节阀调节流量；

（2）调节温控器至合适温度后，接通加热器；

（3）当达到恒定温度（继电器的红绿指示灯交替亮灭）后，将物料装入干燥室内，关上干燥室门，同时尽快按动计时器按钮，此时，可按动

按钮，调入原始数据记录表格；

（4）按动

按钮可计入当前一组原始数据，在物料含水率范围内分为15~25个数据点；

（5）按动

按钮，进入数据处理环境界面，可以查看数据处理结果表格，并可按动

按钮，选择

或

按钮，查看曲线图及其回归方程式；

（6）如认为数据点分布不合适，可按动返回实验环境，按动

按钮后重新做实验。

五、实验结果

干燥曲线图:

干燥速率曲线图：

六、思考题

1、在不同气流温度下干燥时,干燥速率曲线会发生什么变化

答：若失水量，对于时间的曲线，斜率为正。当气流温度越大时，曲线的斜率越大。若是，被干燥物得重量对于时间的曲线，斜率为负。当气流温度越大时，曲线的斜率越小。

2、出现实验误差的可能原因有哪些？

答：将物料装入干燥室内，关上干燥室门后未能尽快按动计时器按钮；时间间隔的判断不够准确等。

3、本实验的干燥特性曲线是水分随干燥时间而变化的曲线，除此之外，还有别的曲线类吗？

答：还有温度随时间而变化的曲线及干燥速率随时间而变化的曲线。

6、参考文献

李云飞，葛克山，食品工程原理[M].出版地点：中国农业大学出版社，2002.7。