根茎类中药材数量占总植物类中药材数量的80%以上,但由于中药材加工技术的滞后,导致中药材质量受限,并严重影响销量。因此,本文对根茎类中药材热风干燥过程中的传热传质规律进行了理论研究,并开展了不同干燥条件下的热风干燥实验。根据质量守恒定律、热量守恒定律、Fick定律和液态扩散理论建立了预测根茎类中药材在不同热风干燥条件下失水过程的动力学模型,同时,分析了不同干燥条件对根茎类中药材干燥特性和干燥品质的影响,以期为根茎类中药材的干燥提供有效的理论基础及实验依据。本文开展的主要研究工作和结论如下:(1)以质量守恒定律、热量守恒定律、Fick定律和液态扩散理论为基础,对根茎类中药材的热力学特性进行了理论研究。研究结果表明,湿物料干燥过程中的热量传递与水分传递的速率受不同干燥条件的影响。同时,湿物料的干燥过程都经历短暂的升速阶段和长时间的降速阶段。在升速阶段,增加干燥参量,可有效缩短预热时间,提高干燥效率;降速阶段,增加干燥参量可有效提高干燥速率,但干燥参量过高时,容易使干燥物料硬化,影响物料干燥品质。(2)建立了一种适合于在热风温度、风速、空气的相对湿度和切片厚度多种干燥参量下预测根茎类中药材失水过程的动力学模型公式,同时,分别对根茎类中药材秦艽装载量为850kg、木香装载量为200kg和羌活装载量为60kg下的实验数据进行了验证,结果表明,模型预测的数据与实际值可达90%以上的吻合度。该模型能较准确地预测根茎类中药材在热风干燥时的失水过程。(3)对切片天麻和秦艽开展了不同热风干燥条件下热力学特性的实验研究,结果表明,增加热风温度、空气流速和减少空气相对湿度、切片厚度可有效提高根茎类中药材的有效扩散系数,其活化能的范围在30~40 KJmol。(4)提升干燥速率主要影响因素为热风温度,提高干燥品质主要影响因素为热风温度和风速。温度50℃~65℃之间,风速2.0m/s~3.5m/s,相对湿度小于或等于25%(根茎类中药材切片厚度0.4cm)时根茎类中药材的干燥速率最高、干燥品质最好。该研究工作可为制定根茎类中药材的干燥标准体系提供参考。