Skip to main content
فهرست مقالات

مدلسازی چروکیدگی ورقه های سیب در خشک کردن همرفتی به منظور اعمال در شبیه سازی فرآیند انتقال رطوبت و گرما

نویسنده مسئول:

نویسنده:

(11 صفحه - از 25 تا 35)

چکیده:

شبیه سازی انتقال گرما و رطوبت یکی از تکنیک های موثر در اصلاح و بهینه سازی روش های مختلف خشک کردن مواد غذایی می باشد. دقت شبیه سازی ها و مدل سازی های مورد نظر تابع مقدار دقت در تعیین و اعمال شرایط واقعی مشخصه های مهندسی می باشد. یکی از موارد مهم و تاثیرگذار در دقت پیش بینیه ای پروفیل دما ورطوبت ماده، چروکیدگی و کاهش حجم محصول در طی فرآیند می باشد. هدف از این پژوهش، مدلسازی ریاضی سرعت چروکیدگی و یا سرعت حرکت مرز ورقههای سیب در خشک کردن همرفتی به صورت لایهنازک و نیز توسعه مدل ریاضی برای برآورد تغییرات ضخامت نمونه ها و فاصله نودهای داخلی در طی این فرآیند با استفاده از حل عددی معادله مربوط در محیط اجزای محدود بود. در این مطالعه، خشک کردن نمونه های سیب در سرعت های هوای 0/6، 2/1و1/8 متر بر ثانیه و در دماهای 60،50و 70 درجه سانتیگراد انجام شد. نتایج نشان داد که مقدار ضخامت نمونه ها از 0/0053 متر در ابتدا به 0/0014 متر در انتهای فرآیند خشک کردن کاهش می یابد. آهنگ کاهش ضخامت در دما وسرعت های بالاتر، از مقدار بالاتری برخوردار بود. همچنین، نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که مدل نمایی میتواند تغییرات ضخامت نمونه را بهتر از سایر مدل های مورد مطالعه برآورد کند. سرعت حرکت مرز نیز به صورت نمایی مدل سازی شد و ضرایب آن به صورت تابعی از زمان، دما و سرعت هوای داغ مدل سازی شد. فاصله گره های داخلی به صورت تابعی از سرعت حرکت مرز بیرون و تابعی از زمان خشک کردن محاسبه شد. نتایج شبیه سازی چروکیدگی دارای انطباق خوبی با نتایج تجربی بود.

Simulation of the heat and moisture transfer is one of the effective techniques for modification and optimization in different food drying methods. One of the most important factors to improve the accuracy of the predicted temperature and moisture content profiles in a drying process is the shrinkage or volume reduction of products The aim of this study was mathematical modeling of the shrinkage rate and the moving velocity of product boundary during drying process in order to prediction of slices thicknesses and the distance of inner nods using numerical solution for related function by finite element method. The drying of apple slices was conducted in the air velocity of 0.6, 1.2 and 1.8 m s-1 and the temperature of 50, 60 and 70 ºC. Based on the results, the thickness of the samples reduced from 0.0053 to 0.0014 m. The exponential model showed a better fitness to the results for thickness and boundary moving velocity change in compare to the other studied models. The model coefficients were calculated as a function of drying time, temperature and velocity of hot air. The distance of domain internal nods was predicted as a function of outer boundary velocity and drying time. A good fitness was observed between the experimental and simulation results in sample shrinkage.

کلیدواژه ها:

المان محدود ،چروکیدگی ،کلید واژگان: سیب ،خشک کردن ،شبیه سازی گرما و رطوبت

Heat and moisture simulation ،Drying ،Finite element ،Shrinkage ،apple


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است وارد پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.