農業物料多場協同傳熱傳質與干燥系統綜合實驗測試儀
農業物料多場協同傳熱傳質與干燥系統綜合實驗測試儀是緊緊圍繞高等農林院?！豆こ虩崃W與傳熱學》精品課程建設、《熱工基礎》國家“十一五”規劃教材、《運動控制》國家“十二五”規劃教材，《農業物性學》、《農產品干燥原理與解析法》等專業基礎課程及專業課程的實驗教學需要和提高學生實踐能力，解決教學中實際問題而自己設計、研制的綜合實驗教學儀器設備。針對農業物料固、液、氣多相系并存、在溫差、壓力、輻射、聲波多場協同作用過程中的傳熱傳質、能效評價及干燥過程的檢測與控制，結合近年教學改革與創新的實踐經驗，充分考慮當代大學本科教學專業基礎課及專業課理論學時被大幅度壓縮的現實，增強綜合實驗，培養學生創新意識、動手能力、深化概念的理解，從實踐基礎層、能力提高層、綜合創新層和科學方法運用培養的需求;遵循“基礎知識，通過實驗探索的傳承性，階梯性，連續性，創新性原則，以培養學生的工程實踐意識、運用工程推理、思維方法，培養卓越工程師為目標，構建了包含基本理論、工程方法、物性與過程參數檢測、無線通信、過程控制，數據綜合分析于一體的農業物料多場協同傳熱傳質與干燥系統綜合實驗測試平臺，突破熱工教學中的以勢場為載體發生能質傳遞的重點、難點，針對現代農產品干燥裝備前沿技術，自行開發出了物性在線檢測實驗裝置和干燥過程的自適應控制系統。實現了農業工程相關學科的交叉融合,促進了教學方法和實驗教學的改革與創新。
作用及功能
1)、集紅外輻射體，聲發生器、恒溫恒濕裝置，群粒水分及質量在線測量，檢測數據無線通信，紅外熱像測量于一體，在完成人已授權的發明專利“一種檢測谷物含水率的方法及其裝置(ZL200610123461.3)”、發明專利“熱風干燥自適應控制系統(ZL200610036782.X)”技術、發明專利“一種機械式糧食在線采樣器(ZL201010204558.3)”，發明專利“高濕糧食干燥機(ZL 201010019518.1)”,發明專利“作物種子低溫循環干燥機(ZL.201310027241.0)”的基礎上，搭建出了多場協同干燥實時在線檢測實驗測試平臺;學生可以利用搭建的專用測定裝置，針對顆粒農業物料干燥系統存在的籽粒與介質基礎參數開展試驗測定。
2)、被控制量主要是介質輸入時的溫度、濕度、流量、流速，為保證介質輸入參數穩定或嚴格按照既定測試制度改變輸入值，實驗裝置具有與恒溫恒濕裝置、紅外發射體、聲波發生器匹配的復合控制系統，和干燥過程物料失水量連續實時測量系統，學生可以展開單項及協同干燥試驗。
3)、單粒水分實時在線測量主要由機械式單粒在線采樣裝置、在線檢測小信號處理器、傳感器、水分信號無線傳輸系統、溫度信號無線傳輸系統，信號處理及自適應控制模塊、數據存儲與顯示模塊、通訊系統，系統標準與接口構成。對試驗樣品的熱重分析測量利用本實驗室的熱重測量儀測定。能夠滿足從微量樣品到大劑量的樣品和不同條件下的測試要求。
4)、能效評價實驗：在試驗測定物料受紅外輻射、聲助熱風干燥系統狀態參數的基礎上，基于態函數分析，以物料到達的最終平衡含水率狀態為干燥系統的“寂態”點，與平衡含水率狀態對應的干燥介質的狀態參數，即就是工程熱力學一般意義上的環境態。把干燥歸結到及傳遞的過程，利用分析簡明易算的優點，簡化復雜的多場協同干燥問題。由于火用傳遞是以勢場為載體，其必要條件是必須存在能夠反映到干燥系統濕分狀態變化的干燥勢造成的勢差。在高濕稻谷多場協同干燥系統存在輻射、振動、壓力場、溫度場、流速場、濃度及密度場、重力場、容隙力場等多種情況。因此，學生以反映能質傳遞，即驅動干燥過程的能質 為統一特征，建立多場協同動態干燥系的動力學模型的方法手段可靠，對能的評價科學、全面。
5)、能夠完成各種種子、在不同流動狀態下的深層干燥特性試驗和不同干燥工藝對干燥品質的試驗測定，實現溫度、種子含水率、介質濕度、流動速度在線自動檢測與過程控制。如：引風負壓干燥可使干燥層內的介質壓力低于環境壓力，伴隨壓力降低，介質的相對濕度必然同步降低，增大了介質接納水分的能力，從而在同樣的送風溫度條件下，使種子的去水速率得到提高，尤其在高水分段。去水速率的提高，會使種子的溫度進一步降低，又增強了熱風與種子間的傳熱，這樣不僅降低了干燥溫度，保障了品質，同時也加快了干燥速率，減少了能量消耗，提高了干燥效率。引風干燥層內的溫度梯度和壓力梯度方向一致，彌補了介質在干燥層內流動過程中因溫度降低而使干燥能力下降的缺陷，提高了層內種子干燥的一致性和均勻性。
作品名稱：農業物料多場協同傳熱傳質與干燥系統綜合實驗測試儀
完成單位：華南農業大學
