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微波真空干燥技术具有干燥温度低、时间短、质量好、产量高、加工成本低等特点,是目前用来干燥食品的一种新型干燥技术。微波真空干燥过程中的能耗反应了设备在使用期间的能源利用率,而如降低微波真空干燥设备在干燥过程中的能耗以及单位能耗具有重要的意义。 本文研究了微波真空干燥过程中微波能向热能的转化过程,分析了微波能转换为热能的影响因素,以物料厚度、微波强度、装载量三者的变化分析总能耗及单位能耗的影响趋势;采用ANSYS和HFSS仿真软件对马铃薯片干燥过程的温度场分布进行了仿真,通过马铃薯片在微波加热下仿真温度场的变化情况分析微波强度和切片厚度对干燥速度的影响。 利用JDH-4GZ微波真空干燥设备选用马铃薯片分别针对以上三因素控制变量进行微波真空干燥试验,绘制干燥曲线,并使用EXCEL和MATLAB软件求得干基含水率到达40%时各变量对总能耗及单位能耗的影响,得出达到干燥要求时最低能耗、最低单位能耗的工艺参数。 采用三元二次回归正交旋转组合设计法,求出物料切片厚度、物料总质量、微波强度三因素对干燥总能耗及单位能耗影响模型。通过显著性检验确定回归方程的准确性,并通过MATLAB编程得出最优化工艺组合。分析各因素对总能耗、单位能耗的影响趋势。 本文的研究可为微波真空干燥设备的设计及生产应用达到节能的目的提供参考。