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水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究
被引量：
16
1
作者
于海明
李海源
+2 位作者
张欣悦
王汉羊
孙勇
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期339-348,共10页
为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦...
为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦合干燥试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立了干燥动力学模型。研究结果表明:水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程只有降速干燥阶段,没有明显的恒速干燥阶段;微波热风耦合干燥可明显增强物料内部的水分扩散能力,提高有效水分扩散系数,且变化规律与水分比的变化规律一致,有效水分扩散系数变化范围为2.29641×10^-8~6.14736×10^-8 m^2/s。通过对12个干燥动力学数学模型进行拟合,得到Midilli et al模型具有最大R^2平均值、最小的χ^2和均方根误差平均值,且在不同条件下的水分比试验值和预测值具有很好的一致性,说明该模型适合用于预测水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程中含水率的变化规律。
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关键词
水稻秸秆营养穴盘
微波热风耦合干燥
干燥动力学
预测模型
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职称材料
多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验
被引量：
5
2
作者
于海明
祁联星
+3 位作者
胡玉辉
郑芳
张子涵
张欣悦
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期397-411,共15页
针对现有水稻秸秆营养穴盘(简称秧盘)热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题,设计了多层盘式热风辅助微波干燥机,并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS...
针对现有水稻秸秆营养穴盘(简称秧盘)热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题,设计了多层盘式热风辅助微波干燥机,并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真,根据电磁场强度均匀性及S参数的影响,确定馈口的排列方式及高度;利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化;以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明,优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%;微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小;馈口高度为160 mm时反射功率最低,比馈口高度为70 mm时降低78.13%;相较于热风干燥和微波干燥,秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%,且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。
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关键词
水稻秸秆营养穴盘
热风辅助微波干燥机
料
盘
结构优化
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职称材料
秧盘干燥机气流分配室流场均匀性仿真分析
被引量：
9
3
作者
于海明
李海源
+4 位作者
汪春
李海亮
张欣悦
梁琦
余兵兵
《农机化研究》
北大核心
2020年第2期15-21,共7页
干燥定型是水稻'秸秆'营养穴盘生产工艺中非常重要的一个环节,干燥质量的好坏将影响水稻'秸秆'营养穴盘的强度和翘曲等品质指标,进而影响播种、育秧、插秧和运输的要求。在微波热风耦合干燥机中,气流分配室是决定干燥...
干燥定型是水稻'秸秆'营养穴盘生产工艺中非常重要的一个环节,干燥质量的好坏将影响水稻'秸秆'营养穴盘的强度和翘曲等品质指标,进而影响播种、育秧、插秧和运输的要求。在微波热风耦合干燥机中,气流分配室是决定干燥机干燥质量的关键部件之一,其结构是否合理将严重影响水稻秧盘的干燥质量。为此,利用计算流体力学FLUENT软件对气流分配室结构对内部流场均匀性的影响进行仿真分析。结果表明:通过改变气流分配室腔体结构腔前板高度、上顶角角度及边壁倾斜角角度对气流分配室出风口均匀性皆产生了积极的影响。其取值范围为腔前板高度为28~36mm,上顶角角度为105°~115°,边壁倾斜角角度为85°~75°。该研究可为气流分配室出风口均匀性的进一步优化提供参考。
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关键词
水稻
“
秸秆
”
营养
穴
盘
气流分配室
微波热风耦合干燥机
计算流体力学
数值模拟
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职称材料
题名
水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究
被引量：
16
1
作者
于海明
李海源
张欣悦
王汉羊
孙勇
机构
东北农业大学电气与信息学院
黑龙江八一农垦大学工程学院
东北农业大学工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期339-348,共10页
基金
“十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAD06B01)
国家重点研发计划项目(2016YFD0800602、2019YFD1100603)
+2 种基金
黑龙江省自然科学基金项目(C2015037)
中国博士后科学基金项目(2016M601404)
黑龙江八一农垦大学留学归国人员科研启动基金项目(ZRCLG201902)。
文摘
为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦合干燥试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立了干燥动力学模型。研究结果表明:水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程只有降速干燥阶段,没有明显的恒速干燥阶段;微波热风耦合干燥可明显增强物料内部的水分扩散能力,提高有效水分扩散系数,且变化规律与水分比的变化规律一致,有效水分扩散系数变化范围为2.29641×10^-8~6.14736×10^-8 m^2/s。通过对12个干燥动力学数学模型进行拟合,得到Midilli et al模型具有最大R^2平均值、最小的χ^2和均方根误差平均值,且在不同条件下的水分比试验值和预测值具有很好的一致性,说明该模型适合用于预测水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程中含水率的变化规律。
关键词
水稻秸秆营养穴盘
微波热风耦合干燥
干燥动力学
预测模型
Keywords
straw-based nutrient seedling-growing bowl tray
microwave coupled with hot air drying
drying kinetics
prediction model
分类号
TQ021.4 [化学工程]
TS255.36 [轻工技术与工程—农产品加工及贮藏工程]
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职称材料
题名
多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验
被引量：
5
2
作者
于海明
祁联星
胡玉辉
郑芳
张子涵
张欣悦
机构
东北农业大学电气与信息学院
农业农村部智慧养殖技术重点实验室
华中农业大学信息学院
黑龙江八一农垦大学工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期397-411,共15页
基金
“十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAD06B01)
黑龙江省自然科学基金项目(C2015037)
+1 种基金
人才留学归国科研启动计划项目(ZRCLG201902)
农业农村部智慧养殖技术重点实验室项目(KLSFTAA-KF002)。
文摘
针对现有水稻秸秆营养穴盘(简称秧盘)热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题,设计了多层盘式热风辅助微波干燥机,并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真,根据电磁场强度均匀性及S参数的影响,确定馈口的排列方式及高度;利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化;以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明,优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%;微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小;馈口高度为160 mm时反射功率最低,比馈口高度为70 mm时降低78.13%;相较于热风干燥和微波干燥,秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%,且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。
关键词
水稻秸秆营养穴盘
热风辅助微波干燥机
料
盘
结构优化
Keywords
straw⁃based nutrient seedling⁃growing bowl tray
microwave hot air⁃assisted dryer
reels
structural optimization
分类号
S226.6 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
秧盘干燥机气流分配室流场均匀性仿真分析
被引量：
9
3
作者
于海明
李海源
汪春
李海亮
张欣悦
梁琦
余兵兵
机构
黑龙江八一农垦大学工程学院
肇庆学院机械与汽车学院
中国热带农业科学院南亚热带作物研究所
出处
《农机化研究》
北大核心
2020年第2期15-21,共7页
基金
黑龙江省自然科学基金项目(C2015037)
国家重点研发计划项目(2016YFD800602)
+3 种基金
国家科技支撑计划项目(2014B AD06B01)
黑龙江农垦总局科技攻关项目(HNK135-03-02-03)
中国博士后科学基金项目(2016M601404)
“杂粮生产与加工”黑龙江省特色学科建设项目(2017-2018)
文摘
干燥定型是水稻'秸秆'营养穴盘生产工艺中非常重要的一个环节,干燥质量的好坏将影响水稻'秸秆'营养穴盘的强度和翘曲等品质指标,进而影响播种、育秧、插秧和运输的要求。在微波热风耦合干燥机中,气流分配室是决定干燥机干燥质量的关键部件之一,其结构是否合理将严重影响水稻秧盘的干燥质量。为此,利用计算流体力学FLUENT软件对气流分配室结构对内部流场均匀性的影响进行仿真分析。结果表明:通过改变气流分配室腔体结构腔前板高度、上顶角角度及边壁倾斜角角度对气流分配室出风口均匀性皆产生了积极的影响。其取值范围为腔前板高度为28~36mm,上顶角角度为105°~115°,边壁倾斜角角度为85°~75°。该研究可为气流分配室出风口均匀性的进一步优化提供参考。
关键词
水稻
“
秸秆
”
营养
穴
盘
气流分配室
微波热风耦合干燥机
计算流体力学
数值模拟
Keywords
rice'straw'nutrition plug
air distribution chamber
microwave hot air coupling dryer
computational fluid dynamics
numerical simulation
分类号
S226.6 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究
于海明
李海源
张欣悦
王汉羊
孙勇
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
16
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职称材料
2
多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验
于海明
祁联星
胡玉辉
郑芳
张子涵
张欣悦
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
秧盘干燥机气流分配室流场均匀性仿真分析
于海明
李海源
汪春
李海亮
张欣悦
梁琦
余兵兵
《农机化研究》
北大核心
2020
9
在线阅读
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职称材料
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