饲料行业是我国国民经济的支柱行业,由于饲料经过膨化处理后往往含水量较高,因此饲料的加工离不开饲料烘干技术。饲料的水分含量是饲料加工质量的重要指标之一,合理的饲料烘干工艺参数可以降低饲料水分含量,增进饲料的稳定性,延长饲料的存放期。温度参数是一个非常重要的烘干工艺参数,它与物料的失水率息息相关。近年来,利用有效的水分预测数学模型和算法快速高效的选择合理烘干工艺参数成为研究热点问题。本文针对水产饲料在烘干过程中存在烘干效率低、能耗大、烘干品质低等问题,以螃蟹料、黄颡鱼料、罗非鱼料等三种典型的水产饲料为实验样品,采用流场数值模拟(CFD)与现场实测相结合的手段,验证了 CFD可以准确模拟出烘干室内风速场的状况,建立了指数式水分预测数学模型,研究了烘干过程中烘干温度对物料失水率的影响,为后续水产饲料在选择烘干温度方面提供了理论依据。(1)本文基于实际生产的烘干机建立烘干实验平台,利用FLUENT软件进行数值模拟。首先建立烘干实验平台的简化三维模型,其次对简化模型进行网格划分,设定模型参数和边界条件并开启计算,最后利用后处理软件绘制出烘干实验平台内部的气流矢量图、风速云图以及模拟风速值。(2)以螃蟹料、黄颡鱼料、罗非鱼料三种典型的水产饲料为实验样品在烘干实验平台上进行不同循环风机频率(25Hz、30Hz、35Hz)下的风速测量实验。将模拟风速值与实验风速值对比,发现CFD可以有效的模拟出烘干机内风速场分布状况,且烘干室内风速值随着风机频率的增加而增大。(3)建立有关干燥室内风速、烘干温度、物料剩余含水量的指数式数学模型。然后针对三种典型的水产饲料在单一温度(90℃,105℃,120℃,135℃)下进行烘干实验。以单一温度实验数据为基准,利用最小二乘法确定该指数式数学模型的k,y,n三个温度参数值,并计算出评价拟合程度高低的相关系数(R2)、卡方值(χ2)和均方根误差值(RMSE)。为了验证该模型的可行性,针对三种水产饲料进行了多梯度温度(90℃-105℃-120℃,105℃-120℃-135℃)烘干实验,将实验结果与确定参数后的模型模拟结果进行比较,计算出拟合的相关系数(R2)、卡方值(χ2)和均方根误差值(RMSE),结果表明该模型可以有效的预测一定风速条件下,温度变量对物料含水率的影响。(4)为了分析烘干后三种水产饲料的耐久性,进行了含粉率和粉化率测量实验。测量结果表明在120℃干燥后三种物料的耐久性均符合国家标准规定,且三种水产饲料的耐久性排序为:螃蟹料>罗非鱼料>黄颡鱼料。为了观测黄颡鱼料和罗非鱼料的微观组织结构,进行了 SEM检测,扫描结果显示黄颡料和罗非鱼料内部均为多孔介质结构。