烘干機(jī)干燥系統(tǒng)模型設(shè)計(jì) 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(zhǔn)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(yàn)臺模型，該試驗(yàn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)對不同物料的干燥實(shí)驗(yàn)，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。

烘干機(jī)模型條件的分析 完全遵守是比較困難的。在實(shí)踐中，通常采用近似?；姆椒ā?

（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(shí)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(gè)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。烘干機(jī)內(nèi)送風(fēng)氣流雷諾數(shù)由設(shè)計(jì)參數(shù)算出。在烘干過程中，當(dāng)烘房內(nèi)溫度為較大值時(shí)，v值較大，此時(shí) Re 達(dá)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(shí)際烘房參數(shù)可求得 Re 。

烘干機(jī)風(fēng)速對干燥過程的影響 

干燥工藝與方法 本試驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)同側(cè)下送上回、異側(cè)下送上回、中送中回、同側(cè)上送下回和異側(cè)上送下回五種送風(fēng)方式。根據(jù)烘干機(jī)的構(gòu)造，采用同側(cè)下送上回的送風(fēng)方式。根據(jù)傳統(tǒng)紅棗干燥工藝，現(xiàn)紅棗熱風(fēng)干燥試驗(yàn)采用以下干燥工藝： 

（1）預(yù)熱階段：初始溫度從 30℃開始，以每小時(shí) 5℃的梯度升溫，直至第 7 個(gè)小時(shí)升溫至 65℃； 

（2）蒸發(fā)階段：維持 65℃的溫度 12 個(gè)小時(shí)； 

（3）干燥階段：烘干機(jī)降溫至 55℃繼續(xù)干燥，直至紅棗的含水率達(dá)到要求。 

（4）回軟貯藏：干燥后的紅棗散熱后，再經(jīng)過十多天的堆放進(jìn)行回軟貯藏，注意通風(fēng)。 

烘干機(jī)預(yù)熱階段是蒸發(fā)階段的準(zhǔn)備工作，通過緩慢提高棗果的溫度，使之受熱均勻。蒸發(fā)階段的干燥溫度較高，是除去大部分游離水的過程，在此過程的干燥速率也是較快的。但是，干燥溫度過高會使紅棗內(nèi)部細(xì)胞破損，造成營養(yǎng)物質(zhì)的流失，干燥時(shí)間過長，紅棗也會產(chǎn)生焦化結(jié)殼現(xiàn)象，內(nèi)部水分也就很難擴(kuò)散出來，使紅棗品質(zhì)受到影響。 由于冬棗在陽歷 10～11 月份自然成熟，在市場上售賣時(shí)間較長且容易買到，以冬棗為研究對象。個(gè)頭中等且適中的冬棗的初始含水率（濕基）在 80%左右，干基含水率則為 400%。以此計(jì)算，若冬棗要干燥至七八成干，則干基含水率應(yīng)降至 100%左右。

烘干機(jī)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(shí)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(shí)間?？梢钥闯?，當(dāng)烘干機(jī)預(yù)熱階段相對濕度在 60%時(shí)，物料溫度只是稍高于另外兩個(gè)對比條件，而這兩者的溫度差異也不明顯。在試驗(yàn)過程中還有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)：在三組試驗(yàn)中當(dāng)預(yù)熱階段結(jié)束時(shí)，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(gè)小時(shí)。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(shí)表皮色澤偏深的比例較高；從口感來說，干燥時(shí)間短的，口感更好一點(diǎn)。因?yàn)轭A(yù)熱階段加濕，此次相對濕度對比試驗(yàn)較風(fēng)速對比試驗(yàn)時(shí)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?yàn)楣ぷ冘涊^早，內(nèi)部水分更容易擴(kuò)散出來，節(jié)省了干燥總時(shí)長，色澤和外形也由干燥時(shí)間的縮短而得到改善。