张赛
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陈君若
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刘显茜
材料导报
食品材料在干燥过程中被分为湿相和非湿相,大量实验证明水分分布具有分形特性.建立了湿相分布的分形模型,用记盒法计算出此模型中的局部含水率和分形维数.构造了用局部含水率和分形维数表示食品材料收缩率的本构关系,真实地反映了水分的内部分布形态,并计算出正确的体积收缩率.结果表明,用局部含水率表示线性与非线性体积的变化都是成立的,局部含水率可用于计算各种类型的收缩模型.通过收缩实验数据与模拟结果的对比得到很高的相关系数,证明了数学模型的正确性.
关键词:
收缩
,
分形
,
局部饱和度
,
数学模型
,
食品材料
张赛
,
陈君若
,
刘显茜
材料导报
基于食品材料的分形结构特性和气体随机扩散理论,建立了食品材料干燥的微观模型来解释干燥曲线的特性.恒速干燥阶段是水分在物料表面蒸发造成的含水率下降且于燥过程还没有形成干燥前沿的阶段,此过程被认为是简单随机扩散过程,与时间成线性关系.降速干燥阶段蒸发过程发生在物料内部蒸发前沿,水分通过具有分形特性的物料内部孔隙,遵循分形随机扩散到达干燥前沿,此过程被认为是不规则随机扩散,干燥速率与时间成幂指数关系,与分形维数成指数关系.通过分形模型与实验数据对比验证了模型的正确性.
关键词:
干燥速率曲线
,
分形
,
随机扩散
,
食品材料
