物料干燥过程中的收缩和应力裂纹机理研究

本课题在对物料内部传热传质研究的基础上，建立了物料内部应力应变的数学模型，编制了模拟干燥和吸湿过程中粘弹性物料内部应力应变变化的有限元模拟程序。通过对谷物干燥和冷却吸湿过程中内部应力应变的模拟分析发现，谷物裂纺是在干燥结束后或遇到吸湿条件时形成的，裂纹率的高低不仅与干燥条件（热风温度、干燥时间、谷物初始水分、降水速度等）有关，而且与干燥后的吸湿条件（空气湿度、温度等）密切相关。热风温度、干燥时间、降水速度和空气湿度增加，谷物内部的应力水平增加；在干燥过程中加入缓苏段，可以降低谷物内部的应力水平，缓苏时间增加、干燥-缓苏交替的频率增加可以降低谷物内部的应力水平。并通过谷物裂纹实验对模拟所得应力结果进行了间接验证。通过核磁共振实验发现，谷物裂纹是在谷物中心形成的，然后逐步向外扩展。