背景;干燥設備又稱干燥器和干燥機。用于進行干燥操作的設備，通過加熱使物料中的濕分（一般指水分或其他可揮發性液體成分）汽化逸出，以獲得規定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形，陶瓷坯料在煅燒兩款干燥設備前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運輸和貯存，如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下，以防霉變。由于自然干燥遠不能滿足生產發展的需要，各種機械化干燥器越來越廣泛地得到應用。一、實驗目的⒈掌握干燥曲線和干燥速率曲線的測定方法。⒉學習物料含水量的測定方法。⒊加深對物料臨界含水量Xc的概念及其影響因素的理解。⒋學習恒速干燥階段物料與空氣之間對流傳熱系數的測定方法。⒌學習用誤差分析方法對實驗結果進行誤差估算。二、實驗內容⒈每組在某固定的空氣流量和某固定的空氣溫度下測量一種物料干燥曲線、干燥速率曲線和臨界含水量。⒉測定恒速干燥階段物料與空氣之間對流傳熱系數。三、實驗原理當濕物料與干燥介質相接觸時，物料表面的水分開始氣化，并向周圍介質傳遞。根據干燥過程中不同期間的特點，干燥過程可分為兩個階段。第一個階段為恒速干燥階段。在過程開始時，由于整個物料的濕含量較大，其內部的水分能迅速地達到物料表面。因此，干燥速率為物料表面上水分的氣化速率所控制，故此階段亦稱為表面氣化控制階段。在此階段，干燥介質傳給物料的熱量全部用于水分的氣化，物料表面的溫度維持恒定（等于熱空氣濕球溫度），物料表面處的水蒸汽分壓也維持恒定，故干燥速率恒定不變。第二個階段為降速干燥階段，當物料被干燥達到臨界濕含量后，便進入降速干燥階段。此時，物料中所含水分較少，水分自物料內部向表面傳遞的速率低于物料表面水分的氣化速率，干燥速率為水分在物料內部的傳遞速率所控制。故此階段亦稱為內部遷移控制階段。隨著物料濕含量逐漸減少，物料內部水分的遷移速率也逐漸減少，故干燥速率不斷下降。恒速段的干燥速率和臨界含水量的影響因素主要有：固體物料的種類和性質；固體物料層的厚度或顆粒大小；空氣的溫度、濕度和流速；空氣與固體物料間的相對運動方式。恒速段的干燥速率和臨界含水量是干燥過程研究和干燥器設計的重要數據。本實驗在恒定干燥條件下對帆布物料進行干燥，測定干燥曲線和干燥速率曲線，目的是掌握恒速段干燥速率和臨界含水量的測定方法及其影響因素。⒈干燥速率的測定（7-1）式中：—干燥速率，kg/（m2·h）；s燥面積，m2，（實驗室現場提供）；—時間間隔，h；—時間間隔內干燥氣化的水分量，kg。S─干燥面積，[m2]GC─絕干物料量，[g]R─空氣流量計的讀數，[kPa]To─干燥器進口空氣溫度，[℃]t─試樣放置處的干球溫度，[℃]tw─試樣放置處的濕球溫度，[℃]GD─試樣支撐架的重量，[g]GT─被干燥物料和支撐架的"總重量"，[g]G─被干燥物料的重量，[g]T─累計的干燥時間，[S]X─物料的干基含水量，[kg水／kg絕干物料]XAV─兩次記錄之間的被干燥物料的平均含水量，[kg水／kg絕干物料]U─干燥速率，[kg水／(s·m2)]，[g](1)，[g](2)被干燥物料的干基含水量X:，[kg水／kg絕干物料](3)，[kg水／kg絕干物料](4)兩次記錄之間的平均含水量XAV，[kg水／kg絕干物料](5)兩次記錄之間的平均干燥速率，[kg水／(s·m2)](6)干燥曲線X─T曲線，用X、T數據進行標繪。干燥速率曲線U─XAV曲線，用U、XAV數據進行標繪。恒速階段空氣至物料表面的對流傳熱系數，[Ｗ／(m2℃)](7)流量計處體積流量∨t[m3／h]用其回歸式算出。由流量公式[1]計算其中，c0-孔板流量計孔流系數，c0=0.65A0-孔的面積m2d0-孔板孔徑，d0=0.040m-空氣入口溫度（及流量計處溫度）下的體積流量，m3/h；-孔板兩端壓差，Kpa-空氣入口溫度（及流量計處溫度）下密度，Kg/m3。干燥試樣放置處的空氣流量，[m3／h](9)干燥試樣放置處的空氣流速，[m／s](10)四、實驗裝置干燥器類型：洞道洞道尺寸：長1.10米、寬0.125米、高0.180米；加熱功率：500w—1500w；空氣流量：1-5m3/min；干燥溫度：40--重量傳感器顯示儀：量程（0-200g），精度0.2級；干球溫度計、濕球溫度計顯示儀：量程（0-150℃），精度0.5級；孔板流量計處溫度計顯示儀：量程（0-100℃），精度0.5級；孔板流量計壓差變送器和顯示儀：量程（0-4Kpa），精度0.5級；電子秒表絕對誤差0.5秒。圖7圖7-1洞道干燥實驗流程示意圖1—離心風機；2—孔板流量計；3、15—孔板流量計處溫度計顯示儀；4、17—重量傳感器顯示儀；5—干燥物料（帆布）；6—電加熱器；7—干球溫度計；8、14—濕球溫度計顯示儀；9—洞道干燥室；10—廢氣排出閥；11—廢氣循環閥；12—新鮮空氣進氣閥；13—電加熱控制儀表；16—孔板流量計壓差變送器和顯示儀五、操作方法⒈將干燥物料（帆布）放入水中浸濕。1)將干燥物料放入水中浸濕。⒉調節送風機吸入口的蝶閥12到全開的位置后啟動風機。⒊用廢氣排出閥10和廢氣循環閥11調節到指定的流量后，開啟加熱電源。在智能儀表中設定干球溫度，儀表自動調節到指定的溫度。⒋在空氣溫度、流量穩定的條件下，用重量傳感器測定支架的重量并記錄下來。⒌把充分浸濕的干燥物料（帆布）5固定在重量傳感器4上并與氣流平行放置。⒍在穩定的條件下，記錄干燥時間每隔2分鐘干燥物料減輕的重量。直至干燥物料的重量不再明顯減輕為止。⒎變空氣流量或溫度，重復上述實驗。⒏關閉加熱電源，待干球溫度降至常溫后關閉風機電源和總電源。⒐實驗完畢，一切復原。結果說明實驗測定數差值干燥速率汽化熱實驗過程干球與濕球差導熱系數116.6-0.3-1.285712459.12.6-1216.04114.32.39.8571432422.85.84117.5671113.314.142862432.32.812285.6109.31.77.2857142443.62.86358.3471140誤差107.81.56.42857124152.17392.857106.71.14.7142862422.81.110383.43106.10.62.5714292357.50.610103.57105.50.62.5714292304.80.511853.26104.90.52.1428572304.80.77055.51104.40.52.1428572304.80.77055.51103.90.52.1428572304.80.86173.571103.40.52.1428572304.80.77055.51103.10.20.8571432304.80.92195.048102.50.62.5714292304.80.78466.612結果討論誤差分析：數據問題：水的汽化熱是一組不連慣數據，我組的測定溫度與標準的表格中的溫度不符，所以有的數據只能進行四舍五入的數值計算，造成了對流系數的數據誤差很大在實驗的過程中，我們發現，很多時候外界的空氣流動影響了實驗的進行，所以在今后的實驗中，希望他們可以注意到門窗等室內空氣流動的主要因素。我們組實驗時，沒有計算實驗物品的面積，所以只能在估算面積后進行相關計算。此次實驗的注意事項：⒈重量傳感器的量程為（0--200克），精度較高在放置干燥物料時務