随着人们生活水平的不断提高和科技水平的高速发展,菌类的需求量不断增加。但是由于贮存、运输和后处理技术的不足,导致菌类腐烂变质,会造成较严重的经济损失。干燥是菌类产品常用的一种加工处理方式,其干制品品质主要取决于菌类的干燥过程。菌类的干燥过程研究主要包括含水率和温度随时间的变化规律及物性参数和体积等随含水率的变化规律,它是干燥设备和干燥工艺优化设计的基础。本文以杏鲍菇这一市场常见的菌类为主要研究对象,对杏鲍菇切片的对流干燥过程加以研究,通过实验测试和数值模拟相结合的研究手段对其干燥特性及其规律进行研究。论文的主要研究内容和结论如下:(1)针对杏鲍菇的干燥特性,本文以热风温度和杏鲍菇切片厚度为主要研究对象,对杏鲍菇切片进行对流干燥实验研究。对杏鲍菇干燥特性的试验数据使用多种薄层干燥数学模型进行拟合,结果表明:在一定热风加热温度范围内,温度越高、切片厚度越小,干燥完成所需时间越短,并且,热风温度在50-60℃间变化时,干燥完成所需时间差高达100min,干燥特性发生显著变化,干燥速率亦然;杏鲍菇的对流干燥过程没有恒速干燥阶段,且主要为降速干燥阶段;此外,Parabolic模型与Two-term模型的预测值与杏鲍菇对流干燥干燥特性的实验数据拟合良好,误差均在5%以内。并且,在对流干燥实验中,杏鲍菇的收缩变形较为明显,在研究其干燥特性及其规律时不可忽略。(2)实验研究结果表明,杏鲍菇的干燥特性及其规律不仅取决于外部干燥条件,还受物料本身的物性参数影响。其中,导热系数、比热以及干燥过程中的收缩变形对杏鲍菇的干燥特性都存在较大的影响。基于上述原因,本文采用热线法和DSC分别对杏鲍菇对流干燥过程中的导热系数和比热进行了实验测试,并对实验过程中杏鲍菇切片在长度和厚度方向的收缩变形分别进行了实验测试。结果表明:杏鲍菇切片的导热系数受温度和湿度的共同影响,在干燥过程中,切片含水率越高,温度越高,导热系数越大,建立了不同温度下导热系数的预测模型,理论计算值与实验值误差在6%以内;杏鲍菇切片的比热主要受含水率的影响,且含水率越低,比热越小;此外,杏鲍菇切片在直径方向上的收缩变形随含水率变化呈线性关系,厚度方向上的收缩变形在随含水率呈非线性关系。(3)基于Fick扩散理论、Fourier传热理论和Luikov理论,推导了杏鲍菇切片对流干燥过程的数值计算模型,对杏鲍菇对流干燥过程中的热质传递耦合规律进行数值模拟研究。模拟所需的杏鲍菇切片的主要物性参数均由本文第二部分基于杏鲍菇切片干燥实验测试结果拟合的数学模型计算获得。此外,模拟过程考虑了杏鲍菇切片收缩变形的非线性对干燥过程的影响。对比实验测试结果,分析了杏鲍菇切片的干燥特性、导热系数和收缩变形随含水率的变化关系。结果表明,杏鲍菇切片对流干燥过程的模拟结果与实验测试数据基本吻合,误差在8%以内。综上,本文提出的数值模型能够成功预测杏鲍菇切片在不同干燥条件下的干燥过程。