粮粒水分扩散方程的由来及研究进展

常用的其他谷物干燥模型，因为它们模拟了内部组织（胚乳和胚）水分向外扩散，并考虑到周围组织（如麸皮、壳）的外部阻力。修正的Biot数目包括麸皮和壳的阻力，以及表面的对流传质阻力。

零表面阻力的扩散方程只包含一个参数D′，因为它们根据假设，在均质颗粒内对扩散只有一个组分的阻力（内部）。因此，Bim被认为是无限的，而不是一个待定的参数。被忽略的外部阻力被认为只是对流阻力，这一阻力并不包括细胞内阻力，如糠层的阻力。这种假设在干燥的情况下被接受，因为与内部阻力相比，对流阻力通常是忽略不计的，但如果考虑麸皮和外壳的阻力，它就不是精确的。这些零表面阻力扩散方程，不能解释对表面存在水分的阻力，由于储粮情况下存在适当的Biot参数，它们不能解释内部细胞结构的不均质性。

5展望

解吸期间粮粒内水分运输被广泛研究，但是吸附期间粮粒内水分运输则研究较少，尤其是国内缺乏相应研究。水分吸附环境存在于粮食收获前的田间，以及随后的收获、运输、干燥及储藏过程中。水分吸附是稻米在收获前期和收获后处理、加工、储存过程中裂纹产生的一个主要原因。为了更好地了解米粒的裂纹，需要定量分析稻米在水分转移期间单一籽粒内部应力（stress）/张力（strain）分布，分析米粒在水分吸附或解吸环境下扩散行为。

世界上二分之一的谷物收获后进入存储环节，这一环节可发生重大的质量减损。近年来，采用计算机模拟粮食储存，改善了粮食储存环节、减少了储存损失。然而，模拟粮食储存能力还有限，其原因是对主要粮食种类存储期间水分吸附速率预测的数据不足。计算机模拟粮食深床干燥和通风时，稻米水分吸附速率可用于计算与暴露时间，以及给定的暴露空气条件相关的粮食含水率。但只是有限地研究分析了水分吸附速率與平衡相对湿度、暴露相对湿度、暴露时间及稻米类型（稻谷、糙米及精米）之间的关系。

玉米籽粒的裂纹由外部和内部胁迫引起的。裂纹或胁迫裂缝籽粒在处理期间容易破碎，引起贮藏、运输及加工的问题。籽粒内温度梯度和水分梯度引起籽粒内不合理的膨胀和收缩，导致内部胁迫的发生。水分梯度对籽粒的膨胀和收缩具有重要影响，而温度梯度可以忽略。籽粒内发生的胁迫若能准确计算，则设计更好的工艺以减少裂纹发生。这个估算需要研究玉米基本的特性参数如蒸汽扩散率、籽粒的线性和立方吸湿膨胀系数。

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