高压电场干燥植物种子的机理研究

高压电场干燥植物种子的机理研究；江。梁运章内蒙古大学农业物理工程技术研究中心，内蒙古呼和浩特010021高压电场干燥植物种子的机理。
优良的种子是发展农业现代化的个重要前提，种子干燥就显得尤为重要。传统干燥方法是自然凉晒或热风千燥，其缺点是易受自然条件影响；风干燥因温叶易破坏种广活性；速役慢，耗能多等。因此研究种新的种子干燥技术是十分必要的。高压电场干燥技术是种全新的干燥技术，它具有物料不升温的优点，从而可以保护种户活性，耗能低，+污染空气，干燥均匀，还可杀灭细菌3.因此，研宄高压电场干燥植物种子的数学模型并探讨其高压电场干燥的机理具有重要意义。
1设备与方法i.i设备简介高压电场干燥设备由内蒙古大学农业物理工程技术研，中心研制的千燥装置型号0幻2，有效干燥血枳为2，加热功率1.5屯晕功率为0.4，工作电压为40砂。
1.2实验方法1.2.1千燥实验试验选用商品玉米种子，为了和新鲜种子的含水量和近，更好地做干燥试验，先把种回湿处现设入，8，种试验条件进行千燥。人电压为0砍，温度38，风速0.58；8电压为35温度38，风速0.
种条件下燥的种子仙厚度都相阢每个条件均做次平行重复试验并取平均。
1.2.2发穿实验分别选上面种干燥试验下的任意300粒种子做次平行重复发芽试验，后取平均；还选未回潮处理的商品种子300粒也做次平行重复发芽试验，取平均，来作对比，观察商品种了经过系列的处理5，讨种子活性是否有影响。
2结果与讨论由择1知条件中含水28的种广1到含水13种子安全贮藏的含水，时需121！；8条件需要6可电场的干燥速度远远大于热风中的干燥速度。
基金项目国家然科学基金项59377327干燥速度，加倍，干燥时间缩短5发芽结果如1条件热风未回潮发芽率由此可种子经过回潮处理过程后，对种子的活性没有负面的影响。电场中干燥的种子活性也没有受到负面的影响。这个结果与文献结果致的15，6.
3数学模型从千燥曲线1中可以看出，种子的含水率与干燥时间大致呈指数关系，即4，是待定系数，与物料的初始条件及干燥条件有关这里可以看出，当=0时，参数为物料的初始水。牛，数和〃。是物料中的水分子所受电场力介质温度厂料厚等因素的函故即，尸，2.为了便于分析，将上式取对数式为假定参数电场力尸温度7料厚，有如下关系将心订⑶式代式有在不均匀电场下，物料中的水分子所受的电场力，为为体积元处的电场强度模。6为水的相对介电常数。
出⑴幻等线性杀数逃而求出参数以及人和屯场强度甚3=外加电压的关系。
这付产参数和就不进步探寸了冷个例子来证明下这个模型的可行性当，62，4=0.329 7盹模型的计算值巧和试验值3.
4机理讨论种子的水分是以两种不同的状态存在的，即自由水和结合水。自由水具有普通水的性质，结合水不具有。种子干燥后只保留结合水时则可安全贮藏了。水是极性分子，水分子之间靠氢键缔合成分子团，且存在着这样的动态平衡〃+.
尚压电场是综合效应场，它具有离子束电子束，负离子束提供电荷也提供较多的自由电子这些离子束是低能离子，与生物体相互作用过程是因户合的效应，即能沉积效应。质量沉积效应和电荷交换效应1高压电场干燥种子主要是离子束注入，实现在水分子上能量沉积，电荷交换。方面离子和水分子发生能量交换，使水分子的能量加大，促进水分子中氢键的断开，使分子团变成单个的水分子，减小单个水集团的体积，为水分子脱出时减小阻力；另方面离子和水分子发生屯荷交换，使水分子的屯仰数增加，在电场作用下，水分子所受的电场力，加，这两方面的作用使种户内水分子，的动态平衡向右发展。且在电场力的作用下，种子内部的自由水向面移动，种子皮中的水分子将直接被拉到空气中去，从而加速了种子子面，这就需要电场的能量足够大，使水分子能够顺利脱，即外加电场要大于某1特定的值。由面可以看出，水分子从种子内部脱出不发生液态到气态的转化，就能量方面来说，省了汽化的能量，从而省了能量。
5结论碰3，厉多兀线性回归则可求明1试，定了植抱仔的，燥故线和千燥速度曲线，此，提出初步的数学模型，这将，可能解决高种子活他在子燥中高吒电场的屯场力起主要作月1.
№1腿场，子似巾，的下燥技2尚压电场自身不会使物料汗温，1很好地保持术，又寸植物种子的干燥领域将会广的应前景。
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