干燥速率曲线测定实验
干燥速率曲线的测定实验报告
干燥速率曲线的测定实验报告干燥速率曲线的测定实验报告引言：干燥速率曲线是描述物质在干燥过程中水分流失速率的一种重要曲线。
通过测定物质在不同干燥条件下的水分含量变化，可以绘制出干燥速率曲线，从而了解物质的干燥特性和最佳干燥条件。
本实验旨在通过测定不同物质在不同干燥条件下的水分含量变化，绘制干燥速率曲线，以期进一步了解物质的干燥特性。
材料与方法：1. 实验材料：选取了三种不同的物质，分别是苹果、纸张和湿土。
苹果作为生物材料，纸张作为无机材料，湿土作为复杂材料，这样的选择可以覆盖不同类型物质的干燥特性。
2. 实验仪器：电子天平、恒温恒湿箱、温度计、计时器等。
3. 实验步骤：a. 将苹果切成薄片，纸张剪成小片，湿土放入容器中。
b. 在恒温恒湿箱中设置不同的温度和湿度条件，如30℃、40℃、50℃等，湿度分别为40%、60%、80%等。
c. 将不同物质放入恒温恒湿箱中，开始记录水分含量的变化。
d. 每隔一段时间，取出样品，用电子天平称量并记录质量。
e. 根据质量变化计算水分含量，并绘制干燥速率曲线。
结果与讨论：1. 干燥速率曲线的绘制：根据实验数据，我们可以绘制出不同物质在不同干燥条件下的干燥速率曲线。
以苹果为例，图中横坐标表示时间，纵坐标表示水分含量，曲线的斜率表示干燥速率。
通过观察曲线的形状和斜率的变化，我们可以判断出物质的干燥特性和最佳干燥条件。
2. 物质的干燥特性：不同物质在干燥过程中表现出不同的干燥特性。
苹果的干燥速率曲线呈现出明显的三个阶段：初期快速蒸发期、中期缓慢蒸发期和末期几乎不变的平衡期。
纸张的干燥速率曲线则呈现出逐渐减小的趋势，而湿土的干燥速率曲线则更为复杂，可能受到土壤中微生物的影响。
3. 最佳干燥条件：通过观察干燥速率曲线，我们可以确定最佳的干燥条件。
以苹果为例，初期快速蒸发期是水分流失较快的阶段，可以选择较高的温度和较低的湿度以加快干燥速率。
而中期缓慢蒸发期则需要适当降低温度和湿度，以避免物质的质量损失和质量变化较大。
干燥曲线与干燥速率曲线的测定
干燥曲线与干燥速率曲线的测定一、实验目的及任务1、了解洞道式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。
2、学习测定物料在守恒干燥条件下干燥特性的试验方法。
3、掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界水含量、平衡含水量的实验分析方法4、学习恒速干燥阶段干燥条件对于干燥过程特性的影响；加加深对物料临界含水量Xc的概念及其影响因素的理解。
5、学习恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数的测定方法。
6、学习用误差分析方法对实验结果进行误差估算。
二、基本原理当湿物料与干燥介质接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可以分为两个阶段。
第一阶段为恒速干燥阶段。
干燥速率为物料表面上的水分的汽化速率控制，故此阶段也称为表面汽化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全用于水分的汽化，物料表面的温度也保持恒定，物料表面的水蒸气分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的汽化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段也称内部迁移控制阶段。
随物料湿含量减少，物料内部的水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料种类及性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间相对运动方式。
本实验恒定干燥条件下对工业呢物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速干燥段速率和临界含水量的测定方法和影响因素。
1、干燥速率的测定U=dW/(Adτ)≈ΔW/(AΔτ)2、物料干基含水量X=(G- G c)/G c3、恒速干燥阶段，物体表面与空气之间的对流传热系数的测定U c= dW/(Adτ)=dQ/(r tw Adτ)= α(t-t w)/ r tw α= U c·r tw/(t-t w)4、干燥器内空气实际体积流量的计算V to=C0×A0× 2×ΔP/ρA=π·d2/4三、实验装置与流程1、实验装置C01、风机E01、加热器M01、洞道干燥器V01、蓄水瓶洞道干燥实验流程示意图2、装置流程将润湿的工业呢，悬挂于干燥室内的料盘，干燥室其侧面与底面均外包绝热材料，防止导热影响。
干燥速率曲线的测定实验
实验四 干燥速率曲线的测定实验一、实验目的1．熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作；2．测定在恒定干燥条件（即热空气温度、湿度、流速不变、物料与气流的接触方式不变）下的湿物料干燥曲线和干燥速率曲线；3．测定该物料的临界湿含量X 0；4．掌握有关测量和控制仪器的使用方法。
二、基本原理当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
⒈ 干燥速率的测定 ττ∆∆≈=S W Sd dW U ''（7-1）式中：U —干燥速率，kg /（m 2·h ）；S —干燥面积，m 2，（实验室现场提供）；τ∆—时间间隔，h ；'W ∆—τ∆时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。
干燥速率曲线的测定实验
干燥速率曲线的测定实验何川（1359101）同组人员：杨世琪施明超2016.04.29一、实验内容（1）在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线；（2）测定气体通过干燥器的压降。
二、实验目的（1）了解测定物料干燥曲线的意义。
（2）学习和掌握测定干燥速率曲线的基本原理和方法。
（3）了解影响干燥速率的有关的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作办法。
三、实验原理干燥是指采用某种方式将热量传给湿物料，使其中的湿分（水或有机溶剂）汽化单元的单元操作。
干燥过程不仅涉及到气、固两性间的传热和传质，而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表面传质的机理。
物料的含水量采用以干物料为基准的含水量X（kg水分/kg干物料）来表示较为方便。
w （kg水分/kg湿物料）和X（kg水分/kg干物料）之间有如下关系X=w1−w①w=X②干燥速率一般用单位时间内单位干燥面积上汽化的水量表示N A=dwAdτ③式③中N A—干燥速率，kg/(m2∙s)；w—干燥除去的水量，kg；A—平均面积，m2；τ—干燥时间，s。
干燥速率用单位质量干物料在单位时间内所汽化的水量来表示N A′=dwG c dτ④式④中G c—干物料质量，kg。
因为 dw=−G c dX因此 N A′=−dXdτ⑤干燥实验的目的是在一定的干燥条件下，加热空气的温度、湿度、以及气速、空气的流动方式均不变，测定干燥曲线和干燥速率曲线。
干燥曲线可以分为两个阶段，即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。
如图12-1和12-2所示。
恒速干燥阶段在该阶段，由于物料中含有一定量的非结合水，这部分水所表现的性质与纯水相同，热空气传入物料的热量只用来蒸发水分，因此，物料的温度基本不变，并近似等于热空气的湿球温度。
若干燥条件恒定，则干燥速率亦恒定不变。
在干燥刚开始进行时，由于物料的初温不会恰好等于空气的湿球温度，因此，干燥初期会有一为时不长的预热阶段。
降速干燥阶段在此干燥阶段中，由于物料中的大量结合水已被汽化，物料表面将逐渐变干，使水分由“表面汽化”逐渐移到物料内部，从而导致汽化面积的减小和传热途径的增长，综合其它因素，使得干燥速率不断下降，物料温度也逐渐上升，最终达到平衡含水率而终止。
干燥速率曲线实验报告
干燥实验一、干燥速率曲线的测定（一）实验目的1、熟悉常压式干燥器的构造与操作方法；2、测定物体在恒定干燥条件下的干燥速率曲线。
（二）实验原理1．干燥速度U 等于每秒钟从每单位被干燥物料的面积上除去水份的质量，即：τAd dW U = 式中：dW —从被干燥物料中除去的水份质量，kgA —干燥面积，m 2τ—干燥时间，s而因dW =—GcdX （负号表示物料含水量随干燥时间的增加而减少）)(τττ∆∆=-==X A G Ad dX G Ad dW U c c G c —湿物料中绝对干料的质量，kgX —湿物料含水量，kg 水/kg 干料2．影响干燥的因素很多，它与物料及干燥介质（空气）的情况都有关系，在干燥条件不变（即空气的温度、湿度及速度恒定）时，对于同类物料，当厚度和形状一定时，u 是物料湿含量X 的函数。
U=f(X)表示此函数的曲线，称为干燥速率曲线。
（三）设备和流程如图4-25，空气由风机输送，经孔板流量计，电加热器流入干燥室，然后入风机，循环使用，电加热器由晶体管继电器控制，使空气温度恒定，干燥室前方，装有干湿球温度计，干燥室后也装有温度计，用以测量干燥室内的空气状况，风机出口端的温度计用于测量流经孔板时的空气温度，这温度是计算流量的一个参数。
空气流量由阀4（蝶形阀）调节，任何时候此阀都不允许全关，否则电加热器就会因空气不流动而过热，引起损坏。
如果全开了两个片式阀门（14）则除外，风机进口端的片式阀门用以控制系统所吸入的生气量，而出端的片式阀则用于调节系统向外界排出的废气量。
如试样数量较多，可适当打开这两个阀门，使系统内空气温度恒定，若试样数量不多，也可以不开启。
（四）实验步骤1、事行将试样放在电热干燥箱内，用90℃左右的温度烘约2小时，冷却后称量，得出试样绝干质量（G c ）。
2、实验前将试样加水，稍侯片刻，让水分均匀扩散至整个试样，然后称取湿试样质量。
3、检查天平是否灵活，并配平衡，往湿球温度计加水，通电启动风机，调节阀门至预定风速值，开加热器，调节温度至预定值，待温度稳定后，才开干燥室门将湿试样放入。
化工原理实验——干燥曲线及干燥速率曲线测定实验
实验十干燥曲线及干燥速率曲线测定实验一、实验装置干燥器类型：洞道；洞道截面积：1# A=× = 0.0221m2、2# A=× = 0.030m2加热功率：500w—1500w；空气流量：1-5m3/min；干燥温度：40--120℃孔板流量计：孔流系数C0=，孔板孔径d0=( m)重量传感器显示仪：量程（0-200g），精度级；干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度级；孔板流量计处温度计显示仪：量程（-50-150℃），精度级；孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-10KPa），精度级；图10-1 洞道干燥实验流程示意图1.中压风机；2.孔板流量计；3. 空气进口温度计；4.重量传感器；5.被干燥物料；6.加热器；7.干球温度计；8.湿球温度计；9.洞道干燥器；10.废气排出阀；11.废气循环阀；12.新鲜空气进气阀；13.干球温度显示控制仪表；14.湿球温度显示仪表； 15.进口温度显示仪表；16.流量压差显示仪表；17.重量显示仪表；18.压力变送器。
二、物料物料：毛毡；干燥面积：S=**2=(m2)（以实验室现场提供为准）。
绝干物料量(g)：1# G C=，2# G C=（以实验室现场提供为准）。
三、操作方法⒈ 将干燥物料（毛粘）放入水中浸湿，向湿球温度计的附加蓄水池内补充适量的水， 使池内水面上升至适当位置。
⒉ 调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后，按下电源的绿色按钮，再按风机按钮，启动风机。
⒊ 用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
干球温度设定方法：第一套：长按——增大，设定好数值后，按键确定。
第二套：/减小，设定好后，自动确认。
⒋ 干燥器的流量和干球温度恒定达5分钟之后，既可开始实验。
此时，读取数字显示仪的读数作为试样支撑架的重量。
⒌ 将被干燥物料（毛粘）从水中取出，控去浮挂在其表面上的水分（最好挤去所含的水分，以免干燥时间过长），将支架从干燥器内取出，将被干燥物料夹好。
干燥曲线与干燥速率曲线的的测定
干燥曲线与干燥速率曲线的的测定
干燥曲线是在一定温度条件下，将样品由初始湿度下逐渐干燥的过程中，记录下样品干燥前后的质量变化曲线。
在测定干燥曲线时，首先将待测样品大小一致地摆放于精密天平上，记录下总质量；接着将样品置放于干燥箱中，开始干燥。
干燥过程中每隔一段时间记录下样品质量，干燥完毕后记录下样品的最终质量。
将所有数据绘制成曲线，即可得到该样品的干燥曲线。
从干燥曲线中，可以得到该样品中含水量的变化规律。
通过观察干燥曲线，可以确定样品的干燥路径、含水量、干燥速率等参数。
而干燥速率曲线是指在干燥过程中，样品每单位时间的质量变化率所组成的曲线。
具体地，将样品在干燥箱中进行干燥，并在一定时间间隔内记录下质量变化数据，然后将其转换为质量变化率，以时间为横轴，干燥速率为纵轴绘制出的曲线。
通过测定干燥速率曲线，可以得到该样品在不同干燥阶段中的干燥速率。
在某些情况下，快速干燥会导致物料表面或者颗粒内部的结构性变化，使得表面易裂或粉化，从而影响干燥效果；而缓慢的干燥速率则会降低工业生产效率。
综上所述，测定干燥曲线和干燥速率曲线，对于合理制定干燥工艺、提高干燥效率、控制干燥质量具有重要的意义。
食品工程原理实验——干燥曲线
实验四干燥速率曲线与干燥速率曲线测定一、实验目的1. 测定在恒定干燥条件下，物料的干燥曲线与干燥速率曲线。
2. 用湿球法测定空气的湿度。
3. 测定恒速干燥阶段的传质系数KH和传热系数a。
4. 了解影响干燥速率曲线的主要因素。
二、实验原理1. 恒定干燥条件——干燥过程中湿空气的温度、湿度、流速及物料接触方式均保持不变。
2. 干燥速率U=﹣，kg/(m2·s)U=﹣Gc——绝干物料质量，kg； A——物料干燥表面积，m2 。
以干燥时间τ对物料干基含水率X作图，可得干燥曲线，如图a所示。
以物料干基含水率X对干燥速率U作图，可得干燥速率曲线，如图b所示。
1.传质系数和传热系数a的确定在恒定干燥条件下，当干燥处于恒速阶段时，干燥速率可用湿度差或温度差作为推动力表示为： U=KH（HW﹣H） U=a(t﹣tW)2.湿球温度湿球温度是湿空气与湿纱布之间传热和传质达到稳态时湿纱布的温度，其关联式可由上述传热方程和传质方程推出：tW=t﹣（Hw﹣H)当空气速度为3.8~10.2 m/s 范围时，a/KH≈0.96~1.005三、实验装置1、实验装置为对流箱式干燥器。
装置结构及流程图可参见实验仿真系统干燥实验界面图。
2、本装置采用电子天平和数码显示仪表。
四、实验方法1. 首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程。
2. 本实验物料为砖片，规格如下：Gc=100g 尺寸为100mm*40mm*8mm3. 正确操作顺序：（1）启动风机，用风量调节阀调节流量；（2）调节温控器至合适温度后，接通加热器；（3）当达到恒定温度（继电器的红绿指示灯交替亮灭）后，将物料装入干燥室内，关上干燥室门，同时尽快按动计时器按钮，此时，可按动按钮，调入原始数据记录表格；（4）按动按钮可计入当前一组原始数据，在物料含水率范围内分为15~25个数据点；（5）按动按钮，进入数据处理环境界面，可以查看数据处理结果表格，并可按动按钮，选择或按钮，查看曲线图及其回归方程式；（6）如认为数据点分布不合适，可按动返回实验环境，按动按钮后重新做实验。
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实验7 干燥速率曲线测定实验
一、实验目的
⒈ 了解洞道干燥器的结构，练习操作。
⒉ 在恒定空气温度和流量条件下，测定物料的干燥曲线和干燥速率曲线。
⒊ 加深对物料临界含水量Xc 的概念及其影响因素的理解。
⒋ 测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
二、实验原理
当湿物料与干燥介质相接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。
根据干燥过程中不同期间的特点，干燥过程可分为两个阶段。
第一个阶段为恒速干燥阶段。
在过程开始时，由于整个物料的湿含量较大，其内部的水分能迅速地达到物料表面。
因此，干燥速率为物料表面上水分的气化速率所控制，故此阶段亦称为表面气化控制阶段。
在此阶段，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面的温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面处的水蒸汽分压也维持恒定，故干燥速率恒定不变。
第二个阶段为降速干燥阶段，当物料被干燥达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。
此时，物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率为水分在物料内部的传递速率所控制。
故此阶段亦称为内部迁移控制阶段。
随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率也逐渐减少，故干燥速率不断下降。
恒速段的干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质；固体物料层的厚度或颗粒大小；空气的温度、湿度和流速；空气与固体物料间的相对运动方式。
恒速段的干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。
本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测定干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。
⒈ 干燥速率的测定
τ
τ∆∆≈=S W Sd dW U '
' （7-1） 式中：U —干燥速率，kg /（m 2
·h ）； S —干燥面积，m 2
，（实验室现场提供）； τ∆—时间间隔，h ；
'W ∆—τ∆时间间隔内干燥气化的水分量，kg 。
⒉ 物料干基含水量
'
'
'Gc Gc G X -=
（7-2） 式中：X —物料干基含水量，kg 水/ kg 绝干物料； 'G —固体湿物料的量，kg ； 'Gc —绝干物料量，kg 。
⒊ 恒速干燥阶段，物料表面与空气之间对流传热系数的测定
tw
w tw r t t Sd r dQ Sd dW Uc )(''
-=
==αττ （7-3） w
tw
t t r Uc -⋅=
α （7-4）
式中：α—恒速干燥阶段物料表面与空气之间的对流传热系数，W/（m 2
·℃）； Uc —恒速干燥阶段的干燥速率，kg/（m 2
·s ）； w t —干燥器内空气的湿球温度，℃； t —干燥器内空气的干球温度，℃； tw r —w t ℃下水的气化热，J/ kg 。
⒋ 干燥器内空气实际体积流量的计算
由节流式流量计的流量公式和理想气体的状态方程式可推导出： 0
2732730t t
V V t t ++⨯= （7-5）
式中：t V —干燥器内空气实际流量，m 3
/ s ； 0t —流量计处空气的温度，℃；
0t V —常压下t 0℃时空气的流量，m 3/ s ；
t —干燥器内空气的温度，℃。
ρ
P
A C V t ∆⨯⨯⨯=2000 （7-6）
2004
d A π
=
（7-7）
式中：C 0—流量计流量系数，C 0=0.67
A 0—节流孔开孔面积，m 2
； d 0—节流孔开孔直径， d 0=0.050 m ； ΔP —节流孔上下游两侧压力差，Pa ；
ρ—孔板流量计处0t 时空气的密度，kg/m 3。
四、实验装置
实验流程示意图见图7-1 干燥器类型：洞道
洞道尺寸：长1.10米、宽0.125米、高0.180米；
加热功率：500w —1500w ； 空气流量：1-5m 3
/min ； 干燥温度：40--120℃ 重量传感器显示仪：量程（0-200g ），精度0.2级；
干球温度计、湿球温度计显示仪：量程（0-150℃），精度0.5级；
孔板流量计处温度计显示仪：量程（0-100℃），精度0.5级；
孔板流量计压差变送器和显示仪：量程（0-4Kpa），精度0.5级；
电子秒表绝对误差0.5秒。
四、操作方法
⒈将干燥物料（帆布）放入水中浸湿。
⒉调节送风机吸入口的蝶阀12到全开的位置后启动风机。
⒊用废气排出阀10和废气循环阀11调节到指定的流量后，开启加热电源。
在智能仪表中设定干球温度，仪表自动调节到指定的温度。
⒋在空气温度、流量稳定的条件下，用重量传感器测定支架的重量并记录下来。
⒌把充分浸湿的干燥物料（帆布）5固定在重量传感器4上并与气流平行放置。
⒍在稳定的条件下，记录干燥时间每隔2分钟干燥物料减轻的重量。
直至干燥物料的重量不再明显减轻为止。
⒎变空气流量或温度，重复上述实验。
⒏关闭加热电源，待干球温度降至常温后关闭风机电源和总电源。
⒐实验完毕，一切复原。
五、报告内容
⒈根据实验结果绘制出干燥曲线、干燥速率曲线，并得出恒定干燥速率、临界含水量、平衡含水量。
⒉改变空气温度、流量绘制出干燥曲线、干燥速率曲线，并得出恒定干燥速率、临界含水量、平衡含水量。
⒊计算出恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。
六、思考题
1.试分析空气流量或温度对恒定干燥速率、临界含水量的影响。
2.分析采用废气循环干燥湿物料的优缺点？
七、实验结果。