基于 Shannon-Wiener 指数的干燥过程中物料含水率均匀性计算及验证

摘要：

为了改善带式干燥机内流场结构，提高干燥机内水分均匀度，在计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）理论的基础上，利用 FLUENT 软件包模拟并探讨堆积厚度、热风流速、热风温度和热风含水率对干燥后物料含水率的影响，并辅以试验验证。在 Shannon-wiener 指数的基础上计算干燥机内含水率均匀度，并与传统水分均匀性（Mu）计算方法和 CFD 计算的平均值作比较。利用 FLUENT 软件包数值模拟并试验验证了2种导流板（普通导流板和翼型导流板）的干燥效果。结果表明：试验测得各测孔的风速与数值模拟的结果吻合。4类因素中堆积厚度对含水率均匀度影响最大，厚度为80 mm 的槟榔层的含水率比厚度为40、60 mm 的更均匀。含水率均匀度曲线的趋势相似，但含水率均匀度与 CFD 计算结果更接近。水分均匀性指数曲线显示堆积厚度为80 mm 的试验水分均匀性远高于其他试验，当物料厚度为80 mm 时，进口热风温度70℃，热风流速1.5 m/s，进口热风含水率0.24的试验条件更有利于水分均匀地分布。翼型导流板使得槟榔含水率从0.285降到0.215，水分均匀性指数提高至0.926，干燥效率提升。

关键词：干燥、机械化、计算流体动力学、带式干燥机、Shannon-wiener 指数、含水率均匀性、数值模拟

所属期刊栏目：32

分类号：S375(农产品收获、加工及贮藏)

资助基金：教育部高等学校博士学科点专项科研基金2013012110062

在线出版日期：2016-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：290-297