干燥設(shè)備干燥系統(tǒng)模型設(shè)計 在傳統(tǒng)方法中，利用相似理論建立等比例或者縮尺比例模型來研究空間流場特性是比較準確可靠的方法，但此方法耗資較多，且周期較長。建立相似模型的目的就是為了解決在理論上還不能解決的應(yīng)用問題，相似模型被應(yīng)用在很多學(xué)科中[39]。本文搭建了熱泵型烘干房縮尺比例的試驗臺模型，該試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)對不同物料的干燥實驗，從而出總結(jié)出不同物料干燥動力學(xué)曲線變化規(guī)律以及不同物料的干燥工藝。

干燥設(shè)備模型條件的分析 完全遵守是比較困難的。在實踐中，通常采用近似?；姆椒?。

（1）為了滿足幾何相似的要求，縮尺模型的尺寸是按比例縮小的。

（2）如果是穩(wěn)定過程，時間條件就無任何意義，所以不需要考慮。 

（3）溫度場相似和溫度相近這兩個條件，是保持物理參數(shù)近似相似的關(guān)鍵。 

（4）模型與原型中發(fā)生的過程和現(xiàn)象基本上是相同的，所以基本微分方程組是相同的。

（5）邊界上重要的是保證熱流量的相似，而溫度場的相似可以忽略。干燥設(shè)備內(nèi)送風(fēng)氣流雷諾數(shù)由設(shè)計參數(shù)算出。在烘干過程中，當(dāng)烘房內(nèi)溫度為較大值時，v值較大，此時 Re 達到較小值。若較小值在自模區(qū)，則其他溫度范圍內(nèi)必定也在自模區(qū)范圍內(nèi)，由實際烘房參數(shù)可求得 Re 。

棗與切片棗干燥至安全含水率的時間分別是 30 個小時和 10.5 個小時，可知干燥設(shè)備的干燥速率幾乎是整棗的兩倍。棗皮是阻礙紅棗內(nèi)水分擴散的主要因素，若沒有棗皮的阻礙，即使是在緩慢升溫的預(yù)熱階段，干燥速率也與高溫干燥時相差不多，而整棗在預(yù)熱階段的干燥速率隨著溫度的升高緩慢提高。干燥前期階段溫度不能過高，要先提高棗果的溫度，否則棗皮容易硬化，在后期干燥過程中水分就更難除去。從干燥設(shè)備干燥時間來看，本次整棗的干燥總時長減少了 2 個小時，左邊為第1次風(fēng)速為 1.2m/s 的干燥效果，右邊為本次試驗，兩者相較收縮度都差不多，但左邊的顏色較深，是干燥時間過長所致，整體來說本次試驗的干燥效果較好，且更節(jié)省時間。

回軟后從色澤、外形和口感來評判：本次試驗冬棗的色澤更好且整體較均勻，口感較厚實，有嚼頭，棗皮感不是很硬；風(fēng)速對比試驗冬棗的整體顏色偏暗，吃起來棗皮偏硬?？s短干燥時間有利于維持冬棗的口感和色澤，減輕棗皮的硬化程度。通過記錄的數(shù)據(jù)研究干燥室內(nèi)溫度與濕度的變化發(fā)現(xiàn)，本次試驗預(yù)熱階段的相對濕度在 40%～50%，而風(fēng)速對比試驗時預(yù)熱階段干燥室內(nèi)的相對濕度僅有 20%。由此可知，是棗片內(nèi)的水分散失的快，使干燥設(shè)備內(nèi)的相對濕度升高。由于預(yù)熱階段時的條件產(chǎn)生變化，使本次試驗結(jié)果發(fā)生了變化。猜想在預(yù)熱階段提高相對濕度可能是有利于紅棗干燥的，再將風(fēng)速對比試驗中 1.2m/s 的試驗結(jié)果與本次整棗試驗結(jié)果進行分析對比，在干燥后期，本次試驗比上次試驗干基含水率下降的快；在蒸發(fā)階段，本次試驗的干燥速率明顯高于上次試驗，而在干燥階段的后期差異較不明顯。由此可見，預(yù)熱階段干燥設(shè)備內(nèi)的相對濕度是對后期的干燥過程有影響的，特別是蒸發(fā)階段。所以，在接下來的試驗可以針對預(yù)熱階段干燥室內(nèi)的相對濕度展開研究。

干燥設(shè)備的預(yù)熱階段的相對濕度對自身階段沒有什么影響，主要影響的是蒸發(fā)階段和干燥階段的前期。在這段時間里，預(yù)熱階段的濕度越大，平均干燥速率也就越大，加快了冬棗內(nèi)部水分的蒸發(fā)，縮短了干燥時間。可以看出，當(dāng)干燥設(shè)備預(yù)熱階段相對濕度在 60%時，物料溫度只是稍高于另外兩個對比條件，而這兩者的溫度差異也不明顯。在試驗過程中還有一個重要發(fā)現(xiàn)：在三組試驗中當(dāng)預(yù)熱階段結(jié)束時，冬棗的表皮已經(jīng)出現(xiàn)微皺變軟，比不加濕的情況提前了三四個小時。表皮不焦化變硬更有利于蒸發(fā)階段水分的排出，說明在預(yù)熱階段加濕有利于表皮變軟，在后期排出水分。從左至右的相對濕度依次是 40%、50%和 60%，棗的皺縮程度都差不多，只是在相對濕度為 40%時表皮色澤偏深的比例較高；從口感來說，干燥時間短的，口感更好一點。因為預(yù)熱階段加濕，此次相對濕度對比試驗較風(fēng)速對比試驗時的得棗率更高。從總的干燥效果和干燥特性曲線來看，在預(yù)熱階段加濕有利于后期階段的干燥，因為果皮變軟較早，內(nèi)部水分更容易擴散出來，節(jié)省了干燥總時長，色澤和外形也由干燥時間的縮短而得到改善。