在传统的热风干燥研究当中,干燥介质相对湿度往往被人忽略,而干燥介质相对湿度是干燥过程中影响结果较为显著的一个因素,因此,根据现有的热风干燥技术和条件,模拟热风干燥生产过程中的干燥环境,增加干燥介质相对湿度因素,提出新的实验方案,研究其对热风干燥过程的影响。本文立志于研究在恒温恒湿条件下的谷物横流热风薄层干燥实验,设计新型横流热风薄层干燥试验台,以小麦为实验材料,研究热风温度,热风相对湿度,热风风速,小麦初始含水率以及缓苏比,这五个因素对薄层干燥试验过程中的干燥速率与干燥总时间的影响。通过五元二次回归正交旋转组合试验,研究小麦在恒温恒湿条件下的横流薄层干燥特性,并且拟合一个相对准确的干燥模型,来描述小麦在恒温恒湿条件下的干燥过程和干燥规律。本文主要研究内容:1)设计新型的横流热风薄层干燥实验台,试验台主要由:轴流风机,加热电阻丝,加湿装置,传感装置,控制装置等部分构成。试验台以轴流风机为动力,对试验台内部环境进行循环式送风,保证试验台内部的湿度温度环境在各个部分保持大体上的一致,通过控制装置保证了电阻丝在加热过程中能够维持热风温度在1℃以内小范围浮动,湿度在每分钟1%以内的范围内浮动变化。在干燥过程中,热风气流以轴流引风机为动力,从加热电阻丝位置起始,于干燥箱内层流动,穿过干燥区,经过轴流引风机,进入外层箱体加湿,再回到加热电阻丝位置,形成气流循环。2)进行了小麦的横流热风薄层干燥试验,设计五元二次回归正交旋转组合试验,以热风温度,热风湿度,小麦初始含水率,热风风速以及缓苏比为试验因素,对干燥过程中的干燥总时间和干燥速率为试验指标进行回归试验分析。同时通过双因素响应面图分析各个因素对小麦的干燥总时间以及干燥速率的影响,其结果表明:热风温度作为对干燥特性影响最为显著的因素,与干燥速率一直呈正相关,与干燥总时间一直呈负相关;热风相对湿度对薄层干燥试验的影响也较为重要,热风湿度较高会明显降低干燥速率,增加干燥时间;热风风速越高,干燥速率越快,干燥总时间越长;小麦初始含水率越高,在大多数情况下,与干燥速率呈正相关,而与干燥时间呈负相关。其中因为小麦在初始阶段,自由水较多,干燥速率在此阶段较高,影响总体干燥速率;缓苏比值在干燥速率方面影响不显著。在小麦初始含水率为21%,干燥速率不超过0.8%每小时的条件下,最优解为热风温度43.2,热风湿度50%,热风风速0.63m/s,缓苏比为1.此时干燥总时间最短,为6.935h。3)本文研究了小麦的横流热风薄层干燥试验的干燥数学模型,利用Desgin-Expert对试验数据进行分析处理,结果表明:Page方程MR=exp(-ktN)可以较好的描述小麦的热风薄层干燥试验,得出干燥模型,其中系数k与N受到热风温度,热风湿度,热风风速,小麦初始含水率以及缓苏比这五个因素的综合影响。R2值分别为0.9548和0.9618,其模型呈显著影响。