Der effektive Stoffdiffusionskoeffizient ist eine der wichtigen Basisdaten für die Untersuchung des Stofftransports beim Trocknen. Die bisherigen Studien konzentrieren sich hauptsächlich auf die Temperatur und vernachlässigen dabei den Einfluss des Feuchtigkeitsgehalts und der Trocknungsschwindverformung. In dieser Arbeit wurde ein Finite-Elemente-Modell zum Trocknen von Seegurken sowie ein Berechnungsmodell für den effektiven Diffusionskoeffizienten erstellt, dessen Optimierungsziel die Minimierung der Differenz zwischen simulierten und experimentellen Feuchtigkeitsgehaltsdaten ist. Es wurde der Einfluss von Trocknungsschrumpfung, Trocknungstemperatur und Feuchtigkeitsgehalt auf den effektiven Diffusionskoeffizienten von Seegurken vergleichend analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Schrumpfungsdeformation, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt alle einen großen Einfluss auf den effektiven Diffusionskoeffizienten haben. Die unter gleichzeitiger Berücksichtigung dieser drei Einflussfaktoren berechneten effektiven Diffusionskoeffizienten sind im Vergleich zur nur unter Berücksichtigung von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt um 3,9 % bis 14,6 % kleiner, während diejenigen, die Schrumpfung und Temperatur berücksichtigen, im Vergleich zu nur Temperatur um 8,7 % bis 14,5 % kleiner sind. Außerdem nimmt der effektive Stoffdiffusionskoeffizient von Seegurken mit steigender Trocknungstemperatur und Feuchtigkeitsgehalt zu. Nach Berücksichtigung der Einflüsse von Schrumpfung, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt stimmen die simulierten Feuchtigkeitsgehaltswerte des Trocknungsmodells für Seegurken am besten mit den experimentellen Werten überein, der Korrelationskoeffizient liegt über 0,994. Der simulierte effektive Diffusionskoeffizient im Inneren des Seegurks verteilt sich nach dem Prinzip eines allmählichen Abfalls von innen nach außen. Während der Trocknung von 1 bis 15 Stunden nahm die Differenz der Diffusionskoeffizienten zwischen innen und außen von 6,4×10-10 m2/s auf 0,9×10-10 m2/s ab, während der Diffusionskoeffizient im Zentrum von 14,6×10-10 m2/s auf 8,9×10-10 m2/s sank.

Wärmepumpe; Stofftransport; Diffusionskoeffizient; Trocknung; Seegurke