A vízleadási folyamat anyagspecifikus paramétereinek kutatása egyes élelmiszer/takarmány alapanyagok mesterséges szárításának intenzifikálása céljából = Research on material- depending parameters of the dewatering process in order to intensify the drying of some food/feedstuffs

摘要

A száradó anyagban létrejövő nedvességmozgást a termény morfológiája determinálja. A vízleadás intenzitását konvekciós körülmények között a felületi anyagátadási tényező, a nagyfrekvenciás térben pedig a belső diffúziós koefficiens határozza meg. A száradó anyagban a hőmérséklet eloszlása elsősorban az energiaközlés módjának függvénye. Konvektív szárítás esetén a jellemző belső hőmérsékletmező a nedvességeloszlással fordított arányban áll. A nagyfrekvenciás térben megvalósított szárításkor az anyagban kialakuló hőmérséklet-eloszlás a mikrohullámú energia penetrációjának függvénye és egyenesen arányos a nedvességeloszlással. Az azonos vízleadási intenzitásnál a mikrohullámú térben száradó anyagban az átlaghőmérséklet alacsonyabb és a hőmérséklet-eloszlás pedig egyenletesebb, mint konvektív energiaközlés esetén. A szárítási folyamat energiaigénye a csökkenő száradási sebesség szakaszában az anyag-nedvességtartalom csökkenésével a mikrohullámú szárításkor exponenciális, a konvektív szárításkor pedig progresszív függvény szerint növekszik. A mezőgazdasági eredetű termékekre vonatkoztatható anyagtörvények jelenlegi kutatottsági szintjén a terményszárítás folyamatának szimulációjára a félempirikus modellek alkalmasabbak. A vékony-rétegű konvektív szárítás impulzus-, energia- és anyagtranszportja legpontosabban mérlegegyenletekkel írható le. A vastagrétegű konvektív halmazszárítás jól modellezhető a nyomástényezővel módosított Hukill-módszerrel. | Under convective conditions the intensity of the moisture transport into the ambient is the function of the surface mass transmission coefficient, while in the microwave field the absorption coefficient has the main influence on the component transport. The inner temperature zone depends on the energy transmission method. In the case of convective dehydration the typical inner heat map of drying substance is in concurrent proportion to the moisture distribution. Under microwave condition the inner temperature distribution is the function of the energy penetration and shows a direct proportion to the inner moisture map. On the basis of equal water get-off intensity the average temperature of material drying in microwave field is significantly lower and the inner temperature distribution is more moderate than that of convection. In the decreasing drying rate period the energy consumption significantly increases, but this trend in microwave field is purely exponential, while in convective conditions this exponential character is much more powerful. Considering the drying conditions of agricultural products, the application of semi-empirical models seems more adequate than complicated theoretical ones. On the basis of the conditions of the energy supply defined by the analysis of the dehydration process and the physical properties of the dried material, a modified Hukill model can precisely describe all the important convective drying features of the extended layer depth within an appropriate range.