粮食的热物理性质对烘干和通风的效果,以及粮食的储藏显示主要的影响。说明粮食热物理性质的主要参数有:热容量,热传导,热传导系数和水热传导系数。粮堆中的热交换过程是用粮粒之间直接热传递进行的(热传导或接触热交换)或者用沿粮粒空间运动着的空气来进行。而相对粮食烘干机,对于粮食的热容量和热传导需要了解一下。
热容量。粮食加热1º的热量消耗说明它的单位热容量。像绝对干燥粮食的热容量一样,湿润粮食的热容量确定为1550焦耳/(kg·K),水——4190焦耳/(kg·K)。由于水的热容量几乎比干燥粮食的热容量高二倍,随着粮食水分的增加,粮食的热容量增加,在粮食烘干时需要消耗大量的热能。一定水分粮食热容量的近似计算,可以使用一般的混合料规则。如果使用上面指出的干燥粮食和水的热物理参数,那么,水分为20%的小麦的热容量为2078焦耳/(kg·K)。
热传导和热传导系数。所有粮食的有低的热传导和热传导系数。热传导系数说明粮食的热传导能力,等于0.42--0.84k焦耳/(米·小时·℃)。比水的热传导系数小3—4倍,比金属的热传导系数小百倍。但是,粮食的热传导几乎比空气高8倍,这大大提高粮堆的热缘绝性质。热传导系数说
明粮堆中温度变化的速度,即它的热惰性。它平均为6.5*10-4米²/小时。
粮堆低的热传导和热传导系数是由它的组成及粮堆内空间中有空气所决定的。粮堆大的热惰性,缓慢的自然冷却和升温,有好的一面,也有不利的一面。有利的一面在于,用通风使粮食快速冷却有可能在粮堆中长时间保持低温,即用冷却的方法进行粮食防腐。
低的热传导和热传导系数不利的一面在于,粮食在生命活动中产生的热量可在粮堆中保持,加速粮食损失。
避放在高粮堆命储藏的热粮食,常常在深冬仍保持正温度。储藏在大仓库中的粮食,在距离粮面4—5米处几乎感觉不出温度的季节性变化(冬天——夏天),在全年内温度几乎不变。
与粮食热物理性质紧密相联的是被A.B.雷果夫发现的湿热扩散——粮堆中水分定向移动现象,即由温度梯度决定的方向。高温区域的水与热流方向相同,向低温区段移动,在温差大的区域凝结。在实际中有这种情况,例如,当热粮食散落在冷的沥青或水泥地面上,或者粮堆在冬季非常冷,而在春季把粮面温度加温相当高时都会产生这种情况。
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