稻谷吸附與解吸等溫線計算模型及模擬研究.pdf

1、以稻谷作為研究對象,基于農(nóng)產(chǎn)品微生物理論,針對稻谷生產(chǎn)中貯藏、干燥等管理過程,測繪稻谷在不同溫度狀態(tài)下的吸附與解吸數(shù)據(jù)及參數(shù),解析稻谷吸附與解吸等溫線變化,利用系統(tǒng)分析原理和數(shù)學建模技術建立稻谷吸附與解吸等溫線的計算模型,將模糊識別、進化算法應用于模型的優(yōu)化,編制模擬軟件實現(xiàn)稻谷吸附與解吸等溫線的計算機模擬,為稻谷的加工、貯藏、管理提供科學的工藝參數(shù)。
　　 稻谷的吸附、解吸性能主要用吸附與解吸等溫線來研究,在稻谷干燥中,解吸等

2、溫線可用于確定恰當?shù)母稍锝K點和計算干燥時間；在貯藏中吸附等溫線可用于確定安全貯藏含水量,控制貯藏環(huán)境條件。本文測定了稻谷在20℃、30℃、40℃下的吸附與解吸數(shù)據(jù),繪制相應稻谷吸附與解吸等溫線,分析了稻谷貯藏中稻谷水分活度、稻谷平衡含水率與稻谷干燥、貯藏作業(yè)之間的數(shù)量關系,確定了稻谷在選定溫度水平下的貯藏條件,同時就稻谷等量吸附熱Qa(熱差焓)和吸附結合能L等熱力學參數(shù)進行分析,應用SAS NLIN非線性回歸和參數(shù)估計等數(shù)學方法對吸附與

3、解吸數(shù)據(jù)進行擬合,建立了稻谷吸附與解吸等溫線模型。采用基于種群分類的適應值自適應調(diào)整的進化計算對模型進行優(yōu)化,并詳述了改進的進化算法的進化算子。得出了描述稻谷吸附與解吸的最佳模型為修正GAB模型。編寫了模擬軟件并對稻谷吸附與解吸等溫線進行了計算機模擬。模擬結果表明,在相同溫度條件下,稻谷平衡含水率Me隨相對濕度RH或水分活度Aw增大而增大,但在吸附與解吸等溫線上,各段變化速率不同,開始段變化速率較快,中間段變化速率慢,等溫線末段,變化速

4、率又增大,吸附等溫線位于解吸等溫線下方,存在吸附滯后現(xiàn)象；在相同濕度RH條件下,稻谷平衡含水率Me隨溫度的升高而降低,在吸附與解吸等溫線上表現(xiàn)為高溫度的等溫線位于低溫度的等溫線的下方；通過對稻谷水分活度Aw、等量吸附熱Qa及吸附結合能L等熱力學參數(shù)的分析,得出稻谷Qa與L均隨Aw和Me的增大而逐漸減小,而稻谷L值還與溫度有關,在相同Aw值條件下,溫度越高L值越大,但在溫度變化范圍較小情況下,溫度對稻谷L值的影響較小。
　　 稻谷