[发明专利]一种测定对流干燥中烟丝受热程度的方法

摘要

本发明公开了一种测定对流干燥中烟丝受热程度的方法，包括以下步骤；A、采用能量守恒方程描述烟丝干燥的能量传递过程；B、采用Newton模型描述烟丝干燥过程中含水率比随时间的变化规律；C、采用含水率比表征烟丝干基含水率，简化能量守恒方程；D、假设烟丝干燥的初始条件，计算烟丝表面温度随含水率比变化模型；E、采用烟丝干燥特征温度表征烟丝在对流干燥过程中的受热程度。本发明准确的描述了对流干燥过程中烟丝的受热情况，为进一步研究烟丝受热程度对烟丝质量影响规律提供了依据。

主权项

1.一种测定对流干燥中烟丝受热程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：A、假设烟丝干燥过程中对流换热系数、烟丝与干燥介质接触的有效面积和烟丝的比热容均为常数，采用能量守恒方程描述烟丝干燥的能量传递过程：式中h—对流换热系数[W/(m².℃)]；A—对流换热中烟丝与热风接触的有效面积(m²)；T_a—干燥介质干球温度(℃)；T—任意时刻烟丝表面温度(℃)；M_t—烟丝质量(kg)；C_t—烟丝的比热容[J/(kg.℃)]；R_w—水的汽化潜热(J/kg)；X—烟丝干基含水率(％)；B、采用Newton模型描述烟丝干燥过程中含水率比随时间的变化规律：M_R＝Exp(‑kt)  (2)式中M_R为任意时刻烟丝的含水率比，即X、X₀、X_e分别为t时刻、初始时刻和平衡时刻的烟丝干基含水率(％)，k代表模型参数；烟丝终点的平衡含水率与初始时刻的含水率比较，平衡含水率较小，可省略X_e，则M_R＝X/X₀；C、采用含水率比M_R表征烟丝干基含水率X，将公式(2)代入公式(1)得：令hA＝m，M_tC_t＝n，M_tR_wk＝p，则公式(3)简化为：D、假设烟丝干燥的初始条件为t＝0，T＝T₀，T₀为烟丝表面初始温度，对公式(4)求解得到：式中m、n、p、k均为常数，令则将公式(2)代入公式(5)得到烟丝表面温度随含水率比变化模型：E、采用烟丝干燥特征温度T'表征烟丝在对流干燥过程中的受热程度：式中T'—烟丝干燥特征温度(℃)；t—将烟丝干燥至干基含水率14.29％时所用的时间；T—任意时刻烟丝表面温度(℃)；x—含水率比的变化率，即M_R0—初始时刻烟丝的含水率比；M_R—任意时刻烟丝的含水率比。