稻谷吸附與解吸等溫線計(jì)算模型及模擬研究.pdf

1、以稻谷作為研究對(duì)象,基于農(nóng)產(chǎn)品微生物理論,針對(duì)稻谷生產(chǎn)中貯藏、干燥等管理過(guò)程,測(cè)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(xué)建模技術(shù)建立稻谷吸附與解吸等溫線的計(jì)算模型,將模糊識(shí)別、進(jìn)化算法應(yīng)用于模型的優(yōu)化,編制模擬軟件實(shí)現(xiàn)稻谷吸附與解吸等溫線的計(jì)算機(jī)模擬,為稻谷的加工、貯藏、管理提供科學(xué)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(lái)研究,在稻谷干燥中,解吸等

2、溫線可用于確定恰當(dāng)?shù)母稍锝K點(diǎn)和計(jì)算干燥時(shí)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(cè)定了稻谷在20℃、30℃、40℃下的吸附與解吸數(shù)據(jù),繪制相應(yīng)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(guān)系,確定了稻谷在選定溫度水平下的貯藏條件,同時(shí)就稻谷等量吸附熱Qa(熱差焓)和吸附結(jié)合能L等熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析,應(yīng)用SAS NLIN非線性回歸和參數(shù)估計(jì)等數(shù)學(xué)方法對(duì)吸附與

3、解吸數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)值自適應(yīng)調(diào)整的進(jìn)化計(jì)算對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,并詳述了改進(jìn)的進(jìn)化算法的進(jìn)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(duì)稻谷吸附與解吸等溫線進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬。模擬結(jié)果表明,在相同溫度條件下,稻谷平衡含水率Me隨相對(duì)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(kāi)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(guò)對(duì)稻谷水分活度Aw、等量吸附熱Qa及吸附結(jié)合能L等熱力學(xué)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(guān),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(duì)稻谷L值的影響較小。
　　 稻谷