生命科学与工程学院本科实验项目分析VIP免费

生命科学与工程学院本科实验项目实验项目名称热风干燥实验所属课程食品工程原理所适专业食品科学与工程专业带课教师李凤实验要求必修关键词干燥曲线干燥速率曲线传质系数实验类型.基础性验证实验所用主要仪器设备烘箱，分析天平，干湿球温度计实验学时4是否特色否实验1热风干燥实验1.1实验目的1、学习干燥曲线和干燥速率曲线及临界湿含量的实验原理和测定方法；2、学习空气状态测定方法，学习被干燥物料与热空气之间对流传热系数和传质系数的测定方法；3、了解测定物料干燥速率曲线的工程意义；4、了解影响干燥速率的有关工程因素。1.2实验原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程分为两个阶段。第一阶段为恒速干燥阶段。在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段也称为表面气化控制阶段。在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸气分压也维持恒定故干燥速率恒定不变。第二阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速阶段。此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制，故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。随着湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减小，故干燥速率不断下降。恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。恒速阶段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据，本实验在恒定干燥条件下对浸透水的帆布进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。1、干燥速率的测定NA=−dwGCdτ=−GCGCdXdτ=−dXdτ式中：NA—干燥速率（kg/kg.s）Δτ—时间间隔（s）GC—绝干物料量（kg）dX—时间间隔内干燥气化的干基含水量2、物料的干基含水量XX=G−GCGC3、恒速阶段的对流传热系数αα=QSΔt=GCdXrtwS(t−t)w式中：t—试样放置处的干球温度（℃）tw—试样放置处的湿球温度（℃）rtw—湿球温度下水的汽化潜热（J/kg.℃）4、恒速阶段的对流传质系数Kk=Gτ×A式中：G—恒速阶段除去的水分质量（kg）—恒速阶段时间（s）A—干燥面积（m2）1.3材料与仪器材料：纱布主要仪器：分析天平、电热烘箱、空气温湿度计、秒表。1.4实验方案实验采用鼓风干燥箱干燥物料。通过测定不同时间物料的含水量和物料温度得到干燥曲线，并且根据气化水分消耗的热量间接测得恒速干燥阶段被干燥物料与热空气之间的对流传热系数。检测点及测定方法测定的数据有：干燥时间，物料温度，含水率，空气温度和相对湿度。干燥时间：计时器热风温度：空气温湿计物料含水率：烘干称重法。1.5操作与结果实验前的准备工作⑴将被干燥的物料试样在水中进行充分浸泡。⑵将被干燥物料均匀平铺布满整个物料盘。⑶熟悉秒表使用方法。实验方法⑴按下空气预热器的电源开关，并调节加热电压旋钮，使干燥器的热风温度达到指定值。⑵干燥器的热风温度恒定5分钟后，开始实验。⑶将物料放入干燥箱中。⑷每间隔3－5分钟记录一次物料温度并取样秤量一次，直至物料温度达到空气干球温度结束取样。注意：最后若发现时间已过去很长，料温度仍不能够达到空气干球温度，结束实验并同时记录数据。干燥曲线测定实验原始数据记录表空气干球温度℃，空气湿球温度℃。物料面积m2。干皿重量g，干物料重量g，物料吸水后初始重量g。物料初始含水量。NO.干燥时间（min）物料和皿重量g物料重量g物料含水率1.6数据处理及结果分析1、第一部分参考教材p145。2、按照原理部分的分析计算对流给热系数。1.7思考题1、测定干燥速率曲线的理论和应用意义何在？2、结合同班其它组的实验结果分析影响干燥的工程因素有哪些？3、干燥空气的干球温度高低对于干燥的影响体现在哪里？4、实验的...