农业物料特性
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农业物料学【名词解释】【填空】和【问答】农二.王鹏农业物料:与农业工程直接有关的物料都属于农业物料,包括农产品、土壤、化肥、农药等。
大多数农业物料的性质由其组织结构、活体的生理活动和组成成分决定。
分为生物生理特性、化学特性和物理特性等。
农业物料流体动力学特性:是研究物料和流体的相互作用,物料在流体中运动时的阻力和速度以及提供农产品流体动力学特性的基本特性。
散粒物料:指由大量的尺寸大致相同的颗粒所组成的粒子群体农产品的电特性包括:电导性(侧含水量)、电阻(测棉花和羊毛的细密度)、电容、介电常数(种子清选和分离)粒径:物体的计算直径,是表示物体的各项尺寸的综合指标,他是利用以测定的物体的某些尺寸或参数推导出来的直径。
圆度:表示物体角菱的锐度,它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异度。
球度:表示物体实际形状和球体之间的差异度。
形状因数:物体各项尺寸之间的无量纲组合。
形状系数:物体各种尺寸与其面积或体积之间的关系质量比表面积:每克物质中所有颗粒总外表面积之和。
国际单位是㎡/g。
是衡量物质特性的重要参数。
图形比较法:纵剖面和横剖面的形状绘制成图冰河标准圆进行比较,以确定物料的形状。
定向径:粒子投影图上任一方向的最大距离。
定向面积等分径:按一定的方向将投影面分割成二等分时的直线长度。
粒度分布:以粒子群的质量货粒子数的百分率计算的粒径频率分分布曲线或累积分布曲线表示的。
比重:物体的质量与同体积的1大气压、4℃的纯水的质量之比。
密度分容积密度和真实密度。
真实密度:物料的质量与真实体积之比。
真实体积:不包括粒子间的孔隙体积的体积。
密度的测量方法:浮力法,比重瓶法,比重梯度管气压法孔隙率:物料粒子之间存在空隙,粒子之间的空隙体积与包含空隙的物料的整个体积之比孔隙比:粒子之间的孔隙体积与粒子实际体积之比。
农业物料含水量的表示方法:湿基表示法和干基表示法。
湿基表示法是以农业物料质量为基准计算的。
干基表示法是以农业物料中固体物质为基准计算的。
农业物料的特性在农业工程中的应用一、农业物料的电特性在农业工程中的应用1.加热与杀菌保鲜加热和杀菌是食品生产中的一项重要的操作,加热和杀菌对于食品安全、延长食品的储藏时间和货价寿命等都具有重要意义。
(1)微波加热微波加热具有升温快、效率高、易于控制等优点。
微波加热用于粮食贮藏前的干燥可以缩短干燥时间,消除霉变和虫蛀;用于干燥果蔬制品可以大幅度的减少果蔬的质量和体积,便于贮运;微波还可用于低温快速杀菌,有利于提高产品的品质和等级。
微波加热最大的问题就是加热不均匀,限制了微波在工业中的大规模应用。
(2)食品的杀菌保鲜采用直接电阻加热法,可以通过控制电导率进行罐头食品的杀菌保鲜。
研究表明,若液相和固相的电导率差异不大,加热将是均匀的。
对采用高频电磁场强化果汁的杀菌过程的研究发现,利用高频电磁场杀菌,能够保持果汁的营养价值,特别是维生素C的含量。
此外,利用静电场进行果蔬保鲜,是一种无污染的物理保鲜方法, 其保鲜机理是利用高电压电离空气产生离子雾和一定量臭氧, 其中负离子雾具有抑制果蔬新陈代谢、降低其呼吸强度和减弱酶活性等作用;而臭氧是一种强氧化剂, 除具杀菌能力外,还能与乙烯和乙醇等发生反应, 间接对果蔬保鲜起积极作用。
2.农产品质量评定和控制电特性可用来评定食品和农产品的品质。
例如,测定干燥后玉米粒的热损伤、冻伤种子的成活率;测定植物体的机械损伤程度及抗霜冻能力;测定蛋白质含量及鱼的新鲜程度等。
利用电容及直流电阻可估量玉米的受热损伤的程度。
玉米的过热会使淀粉含量减少,裂纹增多,从而影响淀粉质量。
如将其用作种子则会减小其成活能力。
利用电特性还可调定棉花纤维长度的分布情况,研究表明在棉花中如纤维增加1%,棉纱强度则便降低1%。
二、农业物料的热特性农业物料热容量和比热是随物料组成成分、含水量和温度等的不同而变化的。
大量测试结果证明,农业物料比热随其含水量大小而变化,一般呈线性关系。
农业物料的比热随温度不同而改变,一般来说,比热随温度升高而增大。
绪论农业物料:指农业生产、加工和处理的对象,包括动、植物物料及其半成品和成品,以及土壤、化肥、农药等有生命物料和无生命物料。
农业物料学:主要争论农业物料中各种带有共性的物理特性,为各种机械和系统(如生产、处理、加工、贮藏、包装、运输和质量检验等)供给合理和牢靠的设计依据和检验标准。
第一章农业物料的物理参数农业物料的外形大多是不规章的。
按其形态来说,有块体(如水果、块根等)、粒体 (如种子和谷粒等)、粉体(如面粉和饲料等)以及茎叶体等外形指数通常用圆度或球度来表示〔或推断〕某外形1. 圆度〔roundness 〕表示物体角棱的锐度,可说明物体在投影面内的实际外形与圆形之间的差异。
2. 球度(sphericity)它表示物体的实际外形和球体之间的差异程度。
定义外形系数为:ϕ =1.21/K种子、颗粒饲料或粉状饲料,称为散粒体或散体,细粒也称为粉体。
粒径—表示单个粒子在某种几何意义下的尺寸。
平均粒径―不同尺寸的粒子群在某种几何意义下的长度平均值。
粒度―是具有某一粒径的粒子在粒体群中所占的比例泰勒标准筛系列是以 45μ m 为起点,有二个序列,一个是根本序列筛比是,另一个是附加系列筛比是在 25.4mm 以上开孔,直接以开孔尺寸表示孔的大小,对25.4mm 以下的孔,用 25.4mm 长度上的编织丝的根数来描述孔的大小,称为“目”。
密度的定义物体每单位体积内所具有的质量称密度(g/cm3、kg/m3)。
依据体积测定方法不同,密度有不同的定义:1)容积密度〔bulk density 〕物料质量与其所占容器体积之比2)粒子密度〔particle density 〕物料质量与物料实际体积之比3)真密度〔true density 〕物料质量与除去物料内部孔隙后的物料体积之比事实上,水和其它物质的密度是随温度而变化的。
几乎在全部状况下,密度是随温度增加而下降的。
孔隙率:颗粒之间全部空隙体积与总体积之比。
孔隙比:孔隙体积与物料固体物质体积之比。
农业物料介电特性的测试及影响介电特性是物质与电磁场相互作用的重要参数,对于农业物料而言,介电特性的测试与应用具有重要意义。
本文将介绍农业物料介电特性的基本概念、测试方法、测试结果及其影响因素和结论,以期为农业科学的发展提供有益的参考。
介电特性是指物质在电场作用下,其内部自由电荷的分布和运动行为发生改变,从而在物质两端产生感应电荷,并形成电场的现象。
介电常数和体积电阻率是介电特性的两个重要参数。
介电常数表示物质对电场的响应能力,体积电阻率则反映了物质的导电性能。
农业物料介电特性的测试方法主要包括以下步骤:实验设计:根据研究目的选择合适的样品、测试仪器和测试条件;数据采集:在设定条件下进行测试,获取原始数据;数据处理:对采集到的数据进行整理、分析、计算和修正,以获得更准确的介电特性参数。
通过对大量农业物料的介电特性测试,我们获得了以下结果:不同农业物料的介电常数和体积电阻率存在显著差异,表明不同物料对电场的响应能力和导电性能有明显差异;测试过程中可能存在误差,例如测量环境、样品处理、操作不当等,这些因素可能影响测试结果的准确性和可靠性。
农业物料介电特性的影响因素主要包括物料种类、水分含量、温度、压力和测试频率等。
不同种类的物料具有不同的分子结构和化学性质,这些因素将直接影响物料的介电特性。
水分含量、温度和压力等因素也会对介电特性产生重要影响,因为它们可以改变物料的内部结构和分子排列。
通过研究农业物料介电特性的影响因素,我们可以更好地了解这些因素如何影响物料的介电特性,从而为农业生产、加工和储运提供有益的参考。
例如,在粮食储运过程中,根据物料的介电特性选择合适的包装材料和储运条件,可以有效提高粮食的保质期和安全性。
介电特性测试也可以为农业物料的新品种研发、品质鉴定和加工工艺优化提供理论支持和实践指导。
农业物料介电特性的测试及影响具有重要的实际意义和应用价值。
通过了解物料的介电特性及其影响因素,我们可以更好地掌握农业物料的本质特性,从而为农业生产、加工和储运提供有益的参考。
1农业视觉图像开发物料的特殊性农业物料的特性包括表面特性和内部特性。
可视图像可以表示景物的形状、颜色、纹理等基本表面特性,图像表面特征的利用和日常生活中人们对这些特性的认识相呼应,也是比较直观的。
例如作物的营养含量与作物叶面颜色之间存在相关关系,通过页面及颜色的测量,评价作物缺肥情况,进而实现根据植物生长需要自动施肥施氧。
不可使图像的信息的利用,是人们从更深的角度检测和评价对象的特征性质。
2视觉图像的应用领域农业视觉采摘机器人、水货的品质检测及分级、作物种子识别与分析、农作物信息探测、杂草病虫害识别检测3图像获取的设备工业摄像头、相机、扫描仪4图像的描述方法二值化图像、灰度图像、彩色图像5RGB 与HSV 的转换RGB 到HSV 颜色空间的转换[0, 1]之间的R 、G 、B 值,其对应的HSV 空间中的H 、S 、V 分量可由下式计算: []21/23[()()/2]arccos [()()()]31min(,,)()R G B V R G R B H R G R G G B S R G B R G B ⎧++=⎪⎪⎪⎧⎫-+-=⎨⎨⎬-+--⎩⎭⎪⎪=-⎪++⎩6什么是小波分析运用傅里叶(Fourier)变换的局部化思想, 进行时空序列分析的一种数学方法。
顾名思义,“小波”就是小的波形。
所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。
与Fourier 变换相比,小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier 变换的困难问题7特征提取特征提取是计算机视觉和图像处理中的一个概念。
在物体从图像中分割出来后,进一步就可以对它的特征进行测量和分析,在此基础上可以识别物体,也可以对物体分类,或对物体是否符合标准进行判别,实现质量监控。
第一章绪论
一.农业物料及农业物料学的概念
1. 农业物料(Agricultural Materials):农业生产、加工和处理的对象,包括植物物料和动物物料及其半成品和成品,如:谷物、种子、水果、蔬菜、饲料、油、肉、蛋、奶、烟、茶、禽等以及土壤、化肥、农药等无生命物料。
2. 农业物料学(Physical Properties of Agricultural Materials):运用近现代物理学理论、技术和方法来研究农业物料的物理性质以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘性学科。
是物理学、工程学科和生物学各学科间的桥梁,是农业工程学科的基础。
二.农业物料学的研究内容
具体研究内容:
(1)物料的基本物理参数(形状、尺寸、体积、密度、孔隙度、表面积、比表面积、含水率等);
(2)固体物料的流变特性(应力-应变-时间关系及本构方程);
(3)液体物料的流动特性及流体动力学特性(液体的粘度及其测量,流体阻力、临界阻力等);
(4)散粒物料的力学特性(摩擦特性、流动特性、料仓压力等);
(5)农业物料的热学特性(热容量、比热、导热率、热辐射系数等);
(6)农业物料的光学特性(反射特性、透光特性、延迟发光特性);
(7)农业物料的电学特性(导电特性、介电特性、静电特性等)。
三.农业物料学任务及作用
农业物料学主要研究农业物料中各种带有共性的物理特性,为各种用于生产、加工、存储、运输、检测的机械装备和系统提供合理可靠的设计依据和检验标准。
农业物料学,是农业机械专业和农产品加工工程专业的技术基础课,是一门跨学科的科学。
学习农业物料学,可拓宽知识面,开阔思路,启发创新,可为物料收获、加工处理机械设计者提供正确的设计思想。
农业物料的工程性质概述农业物料的工程性质概述如下:1. 物理性质:农业物料的物理性质包括颜色、形状、大小、重量、密度等方面。
这些性质可以影响物料的流动性、堆积性、贮存性等工程特性。
例如,粒状物料的颗粒大小、形状和分布会影响物料在输送和堆积过程中的流动性和堆积稳定性。
2. 组成成分:农业物料的组成成分是指其化学成分和含量。
不同物料的化学成分差异较大,如农作物的种子含有丰富的油脂、蛋白质和淀粉,而土壤中含有丰富的无机盐和有机物。
物料的组成成分决定了其性质和用途。
针对不同的需求和应用,农业物料的组成成分也会进行调整和改进。
3. 热学性质:农业物料的热学性质包括热传导性、比热容和热膨胀系数等。
这些性质会在物料的加热、降温和蒸发过程中起着重要作用。
例如,在农业领域中,了解物料的热传导性能可以帮助调控温室内的温度和湿度。
4. 湿润性:农业物料的湿润性是指其与液体接触时的润湿程度。
不同物料对液体的润湿性不同,这会影响到物料在湿润环境下的流动性、吸附性和粘附性。
例如,农作物种子的湿润性决定了种子在灌溉和施肥过程中的吸水和吸肥能力。
5. 压缩性:农业物料的压缩性是指物料在受力作用下的不可逆性体积变化。
压缩性可以通过测量物料的体积变化和应力来评估。
研究物料的压缩性有助于了解物料在贮存、输送和加工过程中的变形和崩解行为。
总的来说,农业物料的工程性质是指其在工程应用中的物理、化学和热学等方面的特性。
通过对这些性质的研究和了解,可以更好地设计和改进农业物料的贮存、输送和加工工艺,提高农业生产效率和质量。
农业物料的工程性质概述随着农业生产的不断发展,对农业物料的工程性质要求也越来越高。
了解和研究农业物料的工程性质,对于改进农业生产工艺、提高生产效率和质量具有重要意义。
农业物料的工程性质主要包括物理性质、组成成分、热学性质、湿润性和压缩性。
首先,物理性质是农业物料工程性质的基本方面。
物理性质涵盖了农业物料的颜色、形状、大小、重量和密度等。
农业物料的工程性质概述农业物料是用于农业生产和农田管理的材料和工具。
这些物料具有一些特殊的工程性质,对于农业的效率和可持续性起着重要作用。
首先,农业物料需要具备耐久性和稳定性。
农业生产通常是长期的过程,因此物料需要能够承受长时间的使用和环境的影响。
例如,农田管理中常用的农业绳索、网格和支架等物料需要能够经受住大风、雨水、阳光和温度变化等因素的考验,以保证长期的可靠性和稳定性。
其次,农业物料需要具备适应性和灵活性。
农业生产常常面临多样化的需求和变化的环境条件。
因此,物料需要能够满足不同的农业需求和适应不同的场景。
例如,农业温室的覆盖材料需要具备适应不同气候和日照条件的特性,以确保植物的健康生长。
此外,农业物料还需要具备环保性和可持续性。
随着人们对环境保护的重视日益增加,农业物料的环保性能也成为一个重要的考量因素。
物料需要具备可降解性、回收再利用性或可循环利用性,以减少资源的浪费和对自然环境的污染。
例如,生物降解肥料和无土栽培材料等被广泛使用,以减少对土壤和水源的污染。
最后,农业物料还需要具备经济性。
农业生产是一个与经济效益密切相关的行业,因此物料的价格和使用成本对农民的决策起着重要作用。
物料需要具备合理的价格、易于获得和使用成本低等特点,以提高农业生产的效率和盈利能力。
综上所述,农业物料的工程性质包括耐久性和稳定性、适应性和灵活性、环保性和可持续性以及经济性等方面。
农民在选择和使用农业物料时需考虑这些因素,以确保农业生产的高效性、可持续性和经济性。
农业是人类生活的基础,而农业物料对于农田管理和农业生产起着至关重要的作用。
农业物料的工程性质涵盖了多个方面,包括材料的耐久性、适应性、环保性和经济性等。
在农业生产中,合适的物料选择和使用不仅可以提高生产效率,还可以减少资源浪费和环境污染。
首先,农业物料需要具备耐久性和稳定性。
农业生产通常是一个长期的过程,农民需要在长时间内依赖物料进行工作。
因此,物料的耐久性和稳定性对于农业生产的持续性和可靠性至关重要。
农业物料的电特性运用班级:农机101班:赵进学号:10080304281农业物料的电学特性及其研究农业物料电特性主要是指农业物料在外加电场的作用下产生的导电特性、介电特性,以及其它电磁和物理特性。
1.1农业物料的电学特性农业物料大都含有具有极性的大分子,因此具有一定的荷电特性。
其组成成分不同,荷电也有所差异,在电场中的电特性将反映出其固有的本质特征。
农业物料的组织、成分、结构、状态与其电特性有着密切的联系。
农业物料不仅种类繁多,其组成结构也非常复杂。
农业物料组成成分一般有水、淀粉、糖和油等,它们当中包含大量的H,C”,F,P和Na。
等物质的不同组合都具有极性,在电场中复杂的电特性一定程度上表达出农业物料的理化特性。
表征农业物料电特性的电物理量有:电阻R、复阻抗z、电阻率P、电导率K、电容量C、复电容量C、介电常数、复介电常数。
农业物料的电学特性包括导电特性和介电特性。
导电特性是指物料导电能力,主要参数是电阻R或电导(电阻的倒数)。
介电特性是指生物分子中的束缚电荷对外加电场的响应特性。
其主要参数有相对介电常数、相对介质损耗因素、介质损耗角正切tan和介质等效阻抗{z}。
相对介电常数是电介质固有的一种物理属性,表示物料可能贮存的电场能量,反映该物料提高电路模型电容器电容量的能力。
损耗因素表示物料在交流电场中损耗的能量。
损耗角正切tan表示物料所消耗的能量与所蓄积的能量之比。
介质损耗:在高频电场作用下电介质被极化,有极分子在电场中不断地做取向运动,分子间发生碰撞和摩擦将消耗电能并转化为热能,称为介质损耗,其随交变频率的提高及电场强度的增强而增多,介质损耗和介质的介电特性有关。
1.2国外研究现状把农业物料作为电介质进行研究早在18世纪末国外就开展了研究工作。
1880年美国的奥斯本研制成功了世界上第一台静电别离机,用于清除面粉中的谷壳和杂质。
Nelson从2O世纪5O年代开始到2O世纪9O年代一直致力于种子电性质的研究和应用,发现种子的介电特性与含水率,密度和温度有很大关系,并模拟出数学模型。
农业类有机物料(原料)腐熟的好坏,是鉴别有机肥质量的一个综合可根据其颜色、气味、秸秆硬度、堆肥浸出液、堆肥体积、碳氮比及腐质化系数来判断。
(1)从颜色气味看,腐熟堆肥的秸杆变成褐色或黑褐色,有黑色汁夜,具有氨臭味,用铵试剂速测,其铵态氮含量显著增加。
(2)秸秆硬度,用手握堆肥,温时柔软而有弹性干时很脆,易破碎,有机质失去弹性。
(3)堆肥浸出液,取腐熟堆肥,加清水搅拌后(肥水比例1:5-10),放置3-5分钟,其浸出液呈淡黄色。
(4)堆肥体积,比刚堆时缩小2/3-1/2。
(5)碳氮化,一般为20-30:1(以25:1最佳)(6)腐殖化系数,为30%左右。
达到上述指标的堆肥,是肥效较好的优质堆肥,可施于各种土壤和作物。
坚持长期施用,不仅能获得高产,对改良土壤,提高地力,都有显著的效果。
有机肥生产的原料多种多样,前期的时候有机肥原料需要发酵处理。
影响发酵效果的因素有很多种,其中比较重要的有以下几点。
1、含水量:好氧堆肥物料的含水量一般保持在45-65% 。
含水量过大,物料间隙含氧不能满足微生物菌对氧的需求;含水量过小,可溶有机质流动性变差,阻止养分对微生物的供应。
2、氧量和温度:好氧堆肥的实际通风时间根据堆温测量控制。
初期可以减少翻堆次数有利于堆温升高,当温度升高到70摄氏度左右时,要及时翻堆,使堆温不至于超过70摄氏度。
70摄氏度以上时,微生物呈孢子状态,微生物的活性几乎为零。
、pH值:在堆肥过程中,物料的Ph值会随着发酵阶段的不同而变化,但其自身有调节的能力。
Ph值在5-8之间对堆肥无影响,偏离此范围,要对物料进行调节,如掺入成品堆肥。
堆肥结束时的Ph值几乎都在8.5左右。
4、C/N比:一般控制在25左右,不合适要掺入其它他物料调节。
5、团粒度:控制在15-50毫米为宜。
农业物料特性论文专业农业机械化及其自动化班级农机091学号080803110428学生姓名常冬2011年4 月10 日目录一、引言…………………………………………………………………………( 3)二、农业物料的机械特性 (3)(一)农业物料的流变特性及其应用 (3)(二)农业物料的流体动力学特性及其应用 (4)三、农业物料的热特性 (4)四、农业物料的电特性和磁特性和磁特性 (5)(一).农业物料的电特性和磁特性 (5)(二)农业物料电特性和磁特性在农业工程中的应用 (6)(三)结语 (7)五、农业物料学 (8)参考文献 (8)论农业物料特性常冬一、引言农业物料学,或称农业物料物理特性学,是由农业工程发展的需要在近几十年形成的一门新学科。
它是运用近代物理学理论、技术和方法,研究农业物料的物理以及各个物理因子和生物物料相互作用的一门边缘学科。
它已经成为农业工程方面一门重要的应用基础理论学科,这一学科的形成与发展,是农业工程学科领域深入发展的标志之一,同时,它也为农业工程学开拓了一个新的研究领域,对工农业生产有着重要意义。
本学科研究内容属于物理学范畴,主要研究物料的物理特性,或与工程措施直接有关的工程特性,其中包括力学、热学、光学及电特性和磁特性等。
农业物料是农业工程处理的具体对象。
他们的物理机械特性、热特性、电磁及辐射性质,以及某些生物学特性直接关系到田间工作、加工、贮存、运输等农业作业的工艺和设备选择及设计、农产品产量和质量的提高及评估方法,以及农业环境保护、农村能源开发利用等工程措施的实施。
只有深入了解农业物料的这些性质才能恰当地采取工程措施,正确地进行工艺和设备的选择及设计。
有些农业机械的机构、农业检测控制仪表的工作机理就是利用农业物料的某些特殊性质设计的。
二、农业物料的机械特性农业物料力学特性涉及农业物料的流动力学、流变力学、散粒体力学及流体动力学以及接触应力、撞击载荷、摩擦及空气动力特性等等。
它是指在农产品加工、储存、包装及运输过程中所受力而体现出的以上各种特性,如冲击、振动、松弛、粘附和变形等。
(一)农业物料的流变特性及其应用农业物料的流变特性是研究物料在外力作用下产生的变形和流动以及载荷作用的时效。
马小愚等人研制了一个物料流变性质测试系统,通过微机测试软件进行软件处理获得必要的流变性质参数。
为脱水蔬菜工艺做了青刀豆挤压的研究,做了水稻、大豆茎秆弯曲试验,均取得了一定的成效。
他们还对东北地区大面积生产的几个品种大豆与小麦子粒进行了流变学性质的试验研究,给出了性能数据及有关影响因素。
物料流变还涉及到面粉、果冻、面团、黄油和香肠等。
它们与加工过程中的切断、搅拌、混合和成型等有密切关系。
福建农学院的陆则坚等人对紫云英蜂蜜和白砂糖溶液以及二者的混和液进行许多试验,建立了流变体模型,并把温度和浓度对粘度的影响进行了分析,提出了用测粘度的方法鉴别紫云蜜是否掺水和掺糖。
赵杰文等研究了, 种鱼糜(鲤鱼、草鱼、鲢鱼)的流变特性,建立了流变模型,提出了鱼糜粘度随水分含量变化的关系方程。
粘度对鱼糜制品的成型及口感有极大影响,这个研究对鱼糜制品工业起到了重要作用。
(二)农业物料的流体动力学特性及其应用流动的液体在有固体存在时,液体将发生绕固体表面的绕流,液体与固体之间产生作用力。
临界速度在液体输送和物料分离方面作为物料的重要特性加以应用。
它是指物料从静止的液体中自行下落,最终达到匀速向下运动。
物料的清选是根据物料中各组成部分的阻力系数或临界速度的不同而完成的,各组成部分的阻力系数或临界速度不同,流体对其作用力不同,运动规律也不同,从而把不同组成成分分别收集起来。
例如气力输送装置,用于谷粒、草料或者面粉的输送,利用气流可以实现对颗粒物料的输送。
陈美兰等人研制出了一种新型清理设备,广泛应用于各面粉厂、饲料厂及碾米厂等从颗粒原料中分离灰尘、皮壳、碎粒及轻杂质。
于德水等人对小麦的分级清理做了系统的工艺分析简介,针对小麦和杂质在性质上的异同,根据流体动力学特性,利用相应设备对所需要清理的小麦分为几个部分,然后再根据其所含杂质情况,对其进行清理。
陈志东对洛阳面粉厂从瑞士布勒公司引进的./-) 等级粉风运系统进行测定分析,准确地解释了液体动力学在风运系统上的应用。
成芳等人理论分析了风筛式清选装置的筛面流场,试验研究了其主要参数对流场的影响规律,指出了简易风筛式清选装置合理的筛面气流分布类型及其获得途径。
三、农业物料的热特性农业物料热容量和比热是随物料组成成分、含水量和温度等的不同而变化的。
大量测试结果证明,农业物料比热随其含水量大小而变化,一般呈线性关系。
农业物料的比热随温度不同而改变,一般来说,比热随温度升高而增大。
在生大豆中,胰蛋白酶抑制剂热学特性差异是造成喂饲消化能力差的主要原因。
如将大豆在371温度下加热1min,或在121 温度下加热1h 冷却后,能提高动物喂饲的消化能力。
洪庆慈等人进行了加热法稳定米糠的试验研究,采用湿热蒸汽蒸烘处理新鲜的米糠。
经过- 天室温储藏试验发现,湿热蒸汽法抑酶相当有效,为米糠的稳定化提供了试验数据。
李道娥等人(1998)利用物料的热学特性,进行了采用加热法提取叶蛋白的工艺研究。
陈锦屏等人(1999)在红枣烘干工艺中,采用, 种不同温度方式烘干的红枣,经95%乙醇浸提得膏后,以乙醚萃取,蒸发部分乙醚定容后,用GC-16APTF气相色谱仪以内加法测定糠醛、5-羟甲醛、水分、总糖和维生素8 的含量。
结果表明,用前. 种方法烘干的枣及其品质比用第, 种方法要好。
农业物料的热容量和比热随物料组成成分、含水率、温度而变化。
农业物料的比热随含水率而变,一般呈线性关系;比热随温度升高而增大。
农业物料的导热率随含水率而变化,一般呈线性关系。
农业物料的导热率在冰点以上随温度升高而增大;冰点下则相反。
物料的导热率受子粒尺寸的影响。
在相同含水率和温度时,籽粒尺寸越大,其导热率也越大。
物料的导热率受容积密度的影响。
在相同含水率和温度时,物料的导热率随容积密度的增加而增加。
对于大部分农业物料,导温系数随温度和含水量而变化。
一般的说,导温系数随含水量增加而下降,有的呈线性关系,有的呈非线性关系物料中所含水的质量与物料质量的比值。
物料中所含水的质量与物料干质量的比值。
干基含水率总是大于湿基含水率,二者可以互相变换。
Mw=Md/(100+Md)*100% Md=Mw/(100-Mw)*100%液体的流动曲线为通过坐标原点的一条直线时,这种流动性质的液体所有气体都是牛顿流体,纯液体及简单的溶液大多是牛顿流体;液体的剪切应力和剪切速率的关系式通过坐标原点的一条曲线;如果流体开始流动以后,剪切应力和剪切速率为直线关系时的这种流体,如干酪和巧克力酱、奶油。
农业物料的热容量和比热随物料组成成分、含水率、温度而变化。
农业物料的比热随含水率而变,一般呈线性关系;比热随温度升高而增大。
农业物料的导热率随含水率而变化,一般呈线性关系。
农业物料的导热率在冰点以上随温度升高而增大;冰点下则相反。
物料的导热率受子粒尺寸的影响。
在相同含水率和温度时,籽粒尺寸越大,其导热率也越大。
物料的导热率受容积密度的影响。
在相同含水率和温度时,物料的导热率随容积密度的增加而增加。
对于大部分农业物料,导温系数随温度和含水量而变化。
一般的说,导温系数随含水量增加而下降,有的呈线性关系,有的呈非线性关系四、农业物料的电特性和磁特性近年来,国内外对农业物料电特性和磁特性的研究取得了一定进展。
农业物料的电特性和磁特性一般可分为两类:一类是指在其内部存在某种能量而产生的电位差,即生物电,例如生物物料中的生物电位差。
另一类是指影响其所在空间的电磁场及电流分布的一些特性,如电阻、电导和介电特性和磁特性等。
电特性和磁特性直接关系到农产品的生长、贮藏、保鲜、加工,分级和无损检测等过程,具有很大的研究价值和发展前景。
农业物料的电特性和磁特性与其含水率、成熟度、新鲜度、硬度、损伤程度以及抗病能力等性质,有直接或间接的联系。
因此,有必要对农业物料电特性和磁特性和磁特性和此特性的理论与技术作进一步研究,以便在农业工程中得到更加广泛的应用。
(一)农业物料的电特性和磁特性1.1 生物电生物体内由于自身具有能量而产生的电位差称为生物电。
一般将生物电分为三类:(1)损伤电位,指生物组织的完整部位与损伤部位之间存在的电位差;(2)膜电位,指生物组织或细胞膜的内外电位差;(3)动作电位,指当生物体受到刺激而兴奋时产生的电位变化。
现代科学技术研究表明,生物界的各种生命活动都伴有电现象,它是生命活动的象征。
凡是有生命活动,就有生物电产生,动物是如此,植物也是如此。
1.2 电阻和电阻率电阻是导体内两端的电位差与电流强度之比。
电导率是用来比较各种物质相对的电阻大小的量。
农业物料的电阻率不仅与物料种类和性质有关,而且还受温度、含水率和酸度的影响,其中以温度的影响最为明显。
温度的升高引起电子间频繁碰撞,从而使电阻率增大,电阻增加。
电阻率与物料内的自由电子数成反比,而含水率的变化影响到带电粒子的浓度,从而影响导电性。
酸度则与物料内离子的情况有关,即与物料的电特性和磁特性和磁特性和此特性有关。
金属电导率比非金属材料低得多,真空电导率为无限大。
1.3 电导和电导率物体的电导是指该物体所通过电流与该物体所加电压的比值。
对于直流电路而言,电导的数值是电阻的倒数。
电导率是电阻率的倒数。
电导和电导率的差别在于前者是对具体物体而言, 因此它除了与物质性质有关外,还与该物体的大小、形状与导电时的测定位置有关;而电导率仅与物质的性质有关。
当农业物料的状态或品质发生变化时,其电导和电导率也将随之改变。
电阻率及电导率在确定农业物料及食品的含水率和其它物理化学特性方面有着广泛的应用。
1.4 介电特性和磁特性介电特性和磁特性是指生物分子中的束缚电荷对外加电场的响应特性。
其主要参数主要有三项,即相对介电常数、相对介质损耗因素、介质损耗角正切。
相对介电常数是电介质固有的一种物理属性,表示物料可能贮存的电场能量,反映该物料提高电路模型电容器电容量的能力。
损耗因素表示物料在交流电场中损耗的能量。
损耗角正切表示物料所消耗的能量与所蓄积的能量之比。
在高频电场作用下电介质被极化,有极分子在电场中不断地做取向运动,分子间发生碰撞和摩擦将消耗电能并转化为热能,称为介质损耗,其随交变频率的提高及电场强度的增强而增多,介质损耗和介质的介电特性和磁特性有关。
(二)农业物料电特性和磁特性在农业工程中的应用电特性和磁特性在物料的含水率测定、干燥与加热、质量调控和电处理等方面有着广泛的应用。
其中介电特性和磁特性和磁特性和此特性的应用价值尤为明显。
2.1 农产品的无损检测农产品无损检测技术是建立农产品质量和农产品安全的有效监控体系的关键技术之一。