畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告-稻谷籽粒熱風(fēng)干燥過程中的傳熱傳質(zhì)模擬

《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告-稻谷籽粒熱風(fēng)干燥過程中的傳熱傳質(zhì)模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、XXXXXX本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)院專業(yè)題目姓名指導(dǎo)教師（簽名）年月円＜｝以選題目稻谷籽粒熱風(fēng)干燥過程屮的傳熱傳質(zhì)模擬選題依據(jù)及研究意義一、選題依據(jù)水稻原產(chǎn)于中國，是世界主要糧食作物之一。中國水稻播種而占全國糧食作物的1/4,而產(chǎn)量則占一半以上，為重要糧食作物。水稻所結(jié)子實即稻谷，去殼后稱大米或米。世界上近一半人口，包括兒乎整個東亞和東南亞的人口，都以稻米為食。水稻用途廣泛，除可食用外，還可以釀灑、制糖作工業(yè)原料，稻殼、稻桿，可以作為飼料。我國稻谷產(chǎn)M很高，對其需求M很高，尤其作為食用的人米，其品質(zhì)直接影響其經(jīng)濟價值。亳無疑問，稻谷品種是影響大米品質(zhì)的主要因素，但是氣候、

2、干燥方法等也是重要條件，良好的干燥不僅影響稻米儲藏的安全性，同時對人米的品質(zhì)也有重要影響。單體谷物顆粒內(nèi)部傳熱傳質(zhì)過程的模擬，歷來是谷物干燥研宄領(lǐng)域的重要內(nèi)容之一，模擬可以很好地反映谷物的實際干燥過程，為干燥工藝設(shè)汁提供理論依據(jù)。稻谷常用的干燥方法是熱風(fēng)干燥。因此，我選擇的課題是稻谷籽粒熱風(fēng)干燥過程中的傳熱傳質(zhì)模擬。二、研究意義水稻不同于其他糧食的干燥，水稻是一種熱敏性的作物，干燥速度過快或者參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰。所謂爆腰就是水稻干燥后或冷卻后，顆粒表面產(chǎn)生微觀裂紋，這將直接影響水稻碾米時的碎米率，從而影響水稻的出米率，也直接影響到它的產(chǎn)量和經(jīng)濟價值。而水稻的微觀裂紋往往出現(xiàn)在

3、稻谷開始進行加熱干燥時，同時稻谷的初始含水率對其也有影響。但對于如何控制稻谷干燥過程中干燥工藝參數(shù)以減少稻谷微觀裂紋還沒有形成定論。因此，對稻谷干燥過程進行傳熱傳質(zhì)的模擬可以充分了解干燥過程中稻谷籽粒內(nèi)部溫度與含水量的微觀變化。通過建立3D模型，并結(jié)合傳熱及質(zhì)量能量平衡方稅，在COMSOLMultiphysics軟件中進行分析，得到稻谷熱風(fēng)干燥過程中的傳熱傳質(zhì)模型，進而對稻谷干燥過程進行模擬，可以確定稲谷干燥最優(yōu)工藝參數(shù)組合，最大限度減小稻谷的爆腰率，從而避免反復(fù)中試的物力人力消耗，同時為干燥設(shè)備優(yōu)化提供參考，為進一步研制出島效、《品質(zhì)的稲谷干燥機，解決稻谷干燥存在的問題有著重要的

4、意義。另外，通過對本課題的研究學(xué)習(xí)，我們可以充分利用專業(yè)所學(xué)的相關(guān)課程和.其他一些輔助課程的理論及生產(chǎn)實踐的知識去分析和研究問題，并使所學(xué)專業(yè)知識得到進一步鞏固和深化。文獻綜述（對已有相關(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評價）水稻是世界上S主要三大作物之一，其產(chǎn)量一直穩(wěn)居4億t?4.5億t。水稻是我國主要的糧食作物，種植面積占總耕地面積的25%,產(chǎn)量占全世界水稻產(chǎn)量的37%，居世界之首位。由于我國對水稻干燥過程把關(guān)不嚴(yán)，加工中出現(xiàn)了大批的低等級米，使我國的大米在國際市場上失去了競爭優(yōu)勢m。收獲后的水稻需要及吋干燥入庫，否則，將會導(dǎo)致稻谷霉?fàn)€、出芽、誘發(fā)昆蟲和微生物的繁殖，造成極大的損失，

5、水稻收獲后的干燥成為糧食生產(chǎn)中迫切需要解決的問題12］。曹崇文13］針對稻谷干燥的特點，對干燥過程屮產(chǎn)生的爆腰現(xiàn)象和影響稻谷品質(zhì)的主要因素進行了分析。影響大米品質(zhì)的因素包括：品種、產(chǎn)地、氣象條件、栽培方法、收獲、干燥、貯存、碾米加工、煮炊方法等。良好的干燥不僅影響稻米儲藏的安全性，同時對大米的品質(zhì)也有重要影響14］。評價大米的品質(zhì)，除了色澤，雜質(zhì)含量等指標(biāo)外，主要還是看碾米后的整米率，這是國際上普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)。造成大米破碎的原因是多方面的，除了加工本身的機械作用外，主要還是由于稻谷在碾米之前就有爆腰存在，爆腰的谷粒去殼后很界易破碎

6、51。谷粒的吸濕性裂紋通常出現(xiàn)于谷粒腰部，故常稱為

7、“爆腰”。在一定條件下，一顆谷粒可能出現(xiàn)二環(huán)或三環(huán)裂紋［61。在研宂稻谷裂紋形成的原因時，必須了解谷粒水分含量的變化與內(nèi)部應(yīng)力變化之間的關(guān)系。國外有些學(xué)者稱之為谷粒動力學(xué)（KernelDynamics/近幾年，國內(nèi)對稻谷干燥模型及特性參數(shù)的研究有很多。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位對稻谷的熱特性進行了深入研宄，分析了稻谷顆粒內(nèi)部水分?jǐn)U散的三層體模型，編制了用于分析干燥和緩蘇過程屮顆粒內(nèi)部水分?jǐn)U散和顆粒降水速度的模擬軟件

8、81。文友先191研究了稻谷與外界介質(zhì)屮對水分吸附的熱力學(xué)參數(shù)。孫正和IH）I研究汄為，在谷物干燥過程屮，稻谷的表而失水收縮，內(nèi)部水分髙于表層水分,使表層受拉應(yīng)力作用，拉應(yīng)力超

9、過極限時，就出現(xiàn)應(yīng)力裂紋，他從干燥速度和干燥方式上對稻谷爆腰的影響進行了較系統(tǒng)的研究。楊國峰等將稻谷裂紋的生成看作籽粒p、j微缺陷擴展而成，建立了裂紋擴展分形模型，為稻谷微觀裂紋擴展過程的定量研究，典型干燥工藝的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。馬薦1121等采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)汁，進行了稻谷深床干燥爆腰率增值的試驗研宄，建立了影響因素（熱風(fēng)溫度、表現(xiàn)風(fēng)速、谷層厚度、初始含水率、緩蘇時間）與爆腰率增值之間關(guān)系的回歸數(shù)學(xué)模型，為理論分析干燥因素對稻谷爆腰的影響奠定了基礎(chǔ)。