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传统干燥技术的研究侧重从宏观角度着手,忽略了微观层面水分散失的机理。从微观层面研究茶叶的失水机理,以此来推断茶叶干燥的宏观特性,该思路为茶叶干燥机理的研究开辟了新途径。本文结合具体干燥工艺,通过理论分析,数值模拟和实验验证相结合的方法探究了压强、温度、风速、空气湿度对茶叶干燥过程的影响。主要工作及成果如下:(1)在现有的微流体流动理论的基础上,考虑水蒸气扩散对多孔介质内流体流动的影响,推导得到了茶叶组织多孔介质内的传质方程,连续性方程,动量方程和能量方程。(2)实验测得茶叶的孔隙率为0.46,实验和COMSOL Multiphysics仿真相结合测得25℃时茶叶内部的水分子扩散系数为2×10-13m2/s。结合测定的系数用COMSOL Multiphysics仿真了干燥过程中茶叶内部的湿度梯度和温度梯度。结果表明茶叶在干燥过程中形成由内到外的湿度梯度,而热风干燥时形成由外到内的温度梯度,微波干燥时形成由内到外的温度梯度,由此看来微波-热风联合干燥技术可以弥补单一干燥技术的不足。(3)用COMSOL Multiphysics仿真了茶叶组织内的流体在不同压强差下的速度及温升情况。结果表明存在压强差的情况下,流体流速明显增加。由此得到的启发是:在实际的茶叶干燥过程中为了使茶叶内部形成压强差,可以采取动压加工的方法。(4)仿真了不同风速下茶叶表面水蒸气的浓度以及温度的分布。结果表明风速小于6.1m/s,影响水蒸气的扩散;风速大于10.1m/s,导致茶叶干燥不均匀。(5)对干燥过程涉及到的因素进行正交试验,对正交试验结果进行多元回归分析,分析结果表明温度和风速是茶叶干燥过程中最为重要的影响因素。微观层面茶叶干燥机理的研究为生产实践提供了依据,对于节约能源,提高茶叶生产效率有着重要的意义。