微波干燥大豆数值模拟及输入功率调节

摘要

针对依靠经验确定的微波输入功率容易导致在干燥过程中能量浪费和品质难以控制的问题,提出根据物料实际吸收微波能量的变化规律调节微波输入功率的方法,达到提高干燥效率和干制品品质,同时降低能耗的目的.建立大豆介电特性与含水率和温度的关联模型,将其与电磁场模型和热质传递模型相耦合,对功率密度为0.5、0.6、0.8 W/g进行大豆微波干燥数值模拟,模拟结果显示温度的均方根误差分别为2.14、1.72、2.15°C,含水率的均方根误差分别为0.69％、0.63％和0.56％,模型可靠.对功率密度为0.5 W/g的大豆干燥,依据数值模拟中获得的大豆实际吸收的微波能量调节微波输入功率,调节后干燥时间缩短40 min,大豆最终温度降低4.4°C,爆腰率降低至9％,干燥能耗降低33.497 kJ/g.