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第3O卷 第20期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學 報 Vbl-30 No-20 2014年 10月 TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering 0ct．2014 325 生物多孑L介質熱風干燥數(shù)學模型及數(shù)值模擬 王會林 ，盧 濤 ，姜培學2 1．北京化工大學機電工程學院，北京 100029； 2．清華大學熱能工程系，熱科學與動力工程教育部重點實驗室，北京 100084 摘 要：為了研究生物多孔介質在熱風干燥過程中的熱質傳遞機理以及其內部應力應變分布規(guī)律，根據(jù)生物多孔 介質中溫度、水分及應力之間復雜的耦合關系，基于菲克擴散定律、傅立葉導熱定律和熱彈性力學理論，建立了 對流干燥條件下，含濕多孔介質內部傳熱傳質過程熱一濕一力雙向耦合的數(shù)學模型。采用有限差分法編制相應的計 算程序，對其進行數(shù)值計算，數(shù)值結果與馬鈴薯和胡蘿 卜對流干燥試驗結果之間的相對誤差均小于5％；進一步分 析了干燥特性曲線，以及溫度、干基含水率和應力應變的時空分布；最后分析了風溫、風速等干燥條件以及多孔 介質厚度對干燥過程的影響，結果表明：在一定試驗條件下，風溫越高，風速越大，切片厚度越薄，干燥時間越 短。研究為改善生物多孔介質熱質傳遞現(xiàn)象物理機理的理解提供參考。 關鍵詞：干燥；數(shù)值方法；耦合；傳熱傳質；應力．應變；數(shù)值模擬 doi：10．3969~．issn．1002―6819．2014．20．039 中圖分類號：TK121 文獻標志碼：A 文章編號：1002―6819 2014 一20―0325―09 王會林 ，盧 濤，，姜培學．生物多孔介質熱風干燥數(shù)學模型及數(shù)值模擬 [J]．農(nóng)業(yè)工程學報，2014，30 20 ： 325―333． WangHuilin，LuTao，JiangPeixue．Mathematicalmodelandnumericalsimulationofbiologicalporousmedium during hotairdrying[J]．TrnasactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering TrnasactionsofhteCSAE ，2014， 30 20 ：325-

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