نشریه های علمی انتشارات
اطلاعات شماره: سال ۱۳۹۶ جلد ۷ شماره ۱

عنوان مقاله: شبیه‏ سازی عددی فرآیندهای انتقال رطوبت و گرما در خشک‏ کردن همرفتی هویج پیش‏ تیمار شده با امواج اولتراسوند و مایکروویو


صفحات: 97-113

DOI: 10.22067/jam.v7i1.38881

چکیده
خشک‏ کردن مواد غذایی، میوه ‏ها و سبزی‏ ها یک روش مناسب برای کاهش ضایعات پس از برداشت این محصولات می‏ باشد. هدف از این پژوهش، مطالعه عددی و تجربی انتقال گرما و رطوبت طی فرآیند خشک‏ کردن همرفتی هویج بود. نمونه‌های هویج تحت پیش ‏تیمار اولتراسوند با فرکانس ۲۸ کیلوهرتز به مدت۱۰ دقیقه و نیز پیش ‏تیمار مایکروویو با توان یک وات بر گرم به مدت ۱۵ دقیقه قرار گرفتند. شبیه ‏سازی ناپایا و سه بعدی انتقال همزمان رطوبت و گرما با مجموعه ‏ای از شرایط اولیه و مرزی با روش اجزا محدود صورت گرفت. تأثیر پیش ‏تیمارهای مذکور در قالب ضریب انتشار مؤثر رطوبت اصلاح شده در معادلات انتقال جرم و حرارت لحاظ شد. نتایج نشان داد که استفاده از پیش ‏تیمار اولتراسوند باعث افزایش ضریب انتشار مؤثر رطوبت و استفاده از پیش‏ تیمار مایکروویو باعث کاهش رطوبت اولیه محصول و افزایش جزئی این ضریب می شود، به طوری که ضریب انتشار رطوبت در بدون استفاده از پیش تیمار به مقدار ۶۲/۷ مترمربع بر ثانیه و در استفاده از پیش ‏تیمار اولتراسوند و مایکروویو به‌ترتیب ۰۹/۹ و ۷۲/۷ متر مربع بر ثانیه بود. زمان خشک شدن نمونه‏ ها به‌طور میانگین با استفاده از پیش ‏تیمار اولتراسوند ۳/۱۵ درصد (۳۱ دقیقه) کاهش یافت. مقایسه نتایج تجربی و پیش‏ بینی‏ شده پروفیل‏ های رطوبت و گرما نشان دادند که مدل‏ سازی مذکور توانسته با دقت قابل قبولی، ضریب همبستگی بالای۹۰/۹۹ درصد و خطای متوسط ۹ درصد، پدیده ‏های انتقال جرم و حرارت را پیش‏ بینی نماید. بنابراین این مدل می ‏تواند به‌عنوان ابزار مناسب در بهینه ‏سازی طراحی‏ و تعیین بهینه پارامترهای عملکردی خشک‏کن استفاده شود.

کلمات کلیدی:   انتقال جرم و حرارت; اولتراسوند; ضریب نفوذ رطوبت; مدل سازی

مراجع

دریافت نسخه XML

تمام متن: PDF
دانلود : 87

بازدید: 370

تاریخ دریافت: 1393/06/08 , تاریخ پذیرش: 1394/06/30 , تاریخ انتشار: 1394/09/07