農(nóng)業(yè)工程概論(編輯修改稿)
2025-01-18 20:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 快），導(dǎo) 致生命 縮 短而壞死（呼吸加快， 營 養(yǎng)消耗加 快）。甘薯受 傷 后呼吸量加大（ 110）82（ 2）破壞的 類 型： 切斷（ 正切、斜切、歪切、滑切 ） 粉碎（ 擊 磨 —— 玉米； 壓 磨 —— 小麥、大 蒜） 去殼（ 克剝 —— 核桃； 熱脹應(yīng) 力 —— 松籽 、板栗； 撞 擊 —— 葵花籽） 碎土（ 彎曲 —— 犁地）?有害性破壞的防止8384二、流體動力學(xué)特性 （ 流體 —— 以空氣、水 （形變介質(zhì)）為載運體）與物料的輸送、裝 卸、分離等作業(yè)有關(guān)系（一）流體對農(nóng)業(yè)物料的作用力 （１）阻力與阻力系數(shù) 根據(jù)因次（量 綱 ）分析，流體的 總 阻力 C為 阻力系數(shù)（一般由 試驗 確定） 85A為物體垂直于平面內(nèi)的投影面積 ㎡ρ 為 流體密度 g/cm3V為 流體和物體的相 對 速度 m/s 阻力系數(shù) :8687 動力粘度的定義（ P21） —— 單位面積、單位速度梯度時所受到的剪力。 1PaS（帕 秒） =10P（泊：達(dá)因 S/cm2；克 /cmS） =1000CP(厘泊；毫帕 秒 )C=f(Re)的關(guān)系復(fù)雜，一般為 3~4個區(qū)域 88（２）物料在流體（形 變 介 質(zhì) ）中的 臨 界速度 （即 :重力 浮力 =阻力 時 的相 對 速度 V0） ① 球狀物體 重力 — 浮力：時球體的體積和投影面積分別為 πd3/6 和 πd2/4， 一般情況下， C≈89② 非球狀物體 ※ 實驗證明：當(dāng) Re50,一般不規(guī)則形狀的物體的阻力系數(shù) C與球體的阻力系數(shù) C相差很?。ㄒ?P14.圖 112）?！?當(dāng)達(dá)到臨界速度時，不規(guī)則物體和當(dāng)量球體所受的重力和浮力相等，故二者的阻力也相等。 ∴ 工程中，先求當(dāng)量球體（質(zhì)量和密度相同的 球體）的臨界速度，然后加以修正 —— 求不 規(guī)則物體的臨界速度。即： 90（當(dāng)量球體） 91Kψ—— 球形折合系數(shù)（形狀修正系數(shù)）， 13 給出了一般谷粒的 Kψ值。谷物種類 水稻 小麥 高粱 玉米 大豆Kψ 92③ 有限空間對臨界速度的影響 例如：物料在管道中，使流體的通過面積減 小、周邊流速增高、產(chǎn)生局部阻力（靜壓差 變大），導(dǎo)致臨界速度減小?！?jù)烏斯呂斯基試驗（鋼球）得出經(jīng)驗公式： D為管道直徑， ds為物體直徑， V0為無限空間 時的臨界速度。 93④ 群體物料（濃度）對臨界速度的影響 相互摩擦和碰撞，激起紊流，改變了混（液） 體的密度等，將導(dǎo)致臨界速度減?。ㄊ且粋€很 復(fù)雜的問題），錢寧對均勻沙粒所做實驗 表明： V0—— 單粒的臨界速度，m0—— 沙粒的體積濃度（實驗值為 5~25%）， β值見 P15表 14?！?此公式適用于非粘性粗粒泥沙 94（二）物料流體動力學(xué)特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用 （１）清選分離中的應(yīng)用 氣流分選 P16，圖 11 1 1 17 ?。ǎ玻┪锪陷斔椭械膽?yīng)用 959697三、流變特性（ rheologic behaviour）（一）流變特性的某些特點：?用應(yīng)力、應(yīng)變、時間三個參數(shù)描述；?具有應(yīng)力松弛或蠕動（的表現(xiàn)）。98基本元件 ① 彈性元件（彈簧 Spring ） 或 （卷簧的剪切公式） E t1 t2t1 t2tt（二）流變模型99② 塑性元件（滑桿） 只要有 變 形，就有： P≥ F (即拉力大于等于最大摩擦力 )100③ 粘性元件（牛 頓 液體阻尼器） （即 應(yīng) 力 等于 動 力粘度 乘以 應(yīng)變 速率 ）101粘彈性物料的流變模型 ① 麥克斯韋爾模型（ Maxwell 實質(zhì)是流體模型）※應(yīng) 力相等， 應(yīng)變 相加。（ 121） 應(yīng)力松弛（ stress relaxation)時間：應(yīng)力松弛至初始應(yīng)力的 1/e時所需的時間102103② 開爾文模型（ Kelvin 實質(zhì)是固體模型，如紡 織、塑料繩等） 應(yīng)變相等，應(yīng)力相加。彈簧的運動是非線性的（延遲彈性變形）。（ 12 23）彈性滯后時間： （ retardation elasticity）應(yīng)變達(dá)到最終應(yīng)變的（ 1－ 1/e）時所需的時間104105典型粘彈性體的受力與變形典型粘彈性體的受力與變形 Y點屈服點 (yield point) 屈服強(qiáng)度（ elastic limit）：直線 O－ LL段的斜率， LL點稱作彈性極限點； R點稱為破斷點：引起物質(zhì)破碎或斷裂的點。106③ 其他模型A、 廣 義 麥克斯 韋 爾 模型：多個麥克斯 韋 爾 單體 并 聯(lián) ，主要描述復(fù) 雜 的 應(yīng) 力松弛 現(xiàn) 象 。廣義麥克斯韋模型107B、 廣 義 開 爾 文模型：多個開 爾 文 單 體 串 聯(lián) ，主要描述具有一個以上松弛（或延 遲 ） 時間 的物。108C、 伯格斯模型（ Burgers）：在外力作用下，同 時 呈 現(xiàn) 出瞬 時彈 性 變 形、延 遲彈 性 變 形和粘性流 動 的性 質(zhì) 。是用來 預(yù)測 物料蠕 變 特性最著名的流 變 模型之一。109D、賓漢模型（ Bingham ） ： *用來表描述外力超過屈服應(yīng)力時，物料才開始流動的現(xiàn)象。如：粘泥、果醬、油漆等。 110（三）流 變 特性的 應(yīng) 用 （１） 調(diào)節(jié) 和利用物料的表 觀 粘度（指非牛頓 液體在不同剪切速率或剪切 應(yīng) 力下 動 力粘度） 倚 時 性 非牛 頓 液體具有 觸稠性 （如肉丸） 和 觸稀性 的特點。在某一剪切 應(yīng) 力 τi作用 下，非牛 頓 液體的粘度 為 ：111（２）物料品 質(zhì)檢驗純 蜂蜜和假蜂蜜的粘度不同；牛奶的粘度與脂肪含量成比。（３）利用粘 彈 性物體拉伸后回 縮 的特性 進(jìn) 行?？?設(shè)計 （ 124）112四、摩擦特性（一）固體物料的摩擦庫侖 定律：摩擦力（１）正 壓 力的影響：影響凹凸不平的平面上 凸峰的 變 形 —— →F 的 變 化。（２）速度的影響： ① 物料 變 形； ② 磨掉芒毛 →F↑↓ ； ③ 產(chǎn) 生靜 電 等。113（３）水分的影響：含水物料與 鋼 板（一般 為 不易吸水材料）等接觸 時 ，會 產(chǎn) 生粘附 力 μ ， 則.其他影響 ：滑 動 摩擦角、物料的方向性、 塵 埃等 影響。 （二）流動物料的摩擦： 指流體與非流體以及各流體層之間的剪切應(yīng)力。某些流體的粘度值見 16（三）散粒物料的摩擦 休止角 越大，散落性就越小 ， 114內(nèi)摩擦角就越大。 （ ※ 內(nèi)摩擦角 —— 反映散粒物料間摩擦特性和抗剪強(qiáng)度的參數(shù)）（四）摩擦特性的應(yīng)用 （１）改變物料的運動狀態(tài)，剎車片、千斤頂、 地輪（減少打滑）、禾稈夾持等?！。ǎ玻┖侠碓O(shè)計料倉?！。ǎ常┰u定物料質(zhì)量：休止角。 115116167。4農(nóng)業(yè)物料的熱特性一、熱量的傳輸過程 二、農(nóng)業(yè)物料的具體熱特性（一）比熱：單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高或降低一 度（ K）所吸收或放出的熱量 。117依據(jù)加熱過程有 ∵ 含水量的波動及影響，計算方法： 果蔬的比熱計算： 118表 17 農(nóng)業(yè)物料的比熱值物料 含水率% 比熱 物料含水率% 比熱硬小麥 15 杏 8590 稻 谷 15 桃 8590 燕 麥 15 胡蘿卜 8590 玉 米 15 青 蒜 8590 大 豆 15 洋 蔥 859
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