مدلسازی ریاضی خشک کردن شوید و تاثیر شرایط مختلف جوی بر راندمان خشک کن هیبریدی-خورشدی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد دانشگاه کرمانشاه ، دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

در این تحقیق، مدلسازی ریاضی سینتیک خشک کردن لایه نازک گیاه دارویی شوید در یک خشک‌کن هیبریدی خورشیدی مدل‌ سازی شد. آزمایش‌ها درچهار دمای40، 50، 60 و70 درجه ‌‌سانتی‌گراد و سه سرعت سرعت هوای 1، 5/1 و 2 متر ‌بر ‌ثانیه انجام گرفت. 5 مدل ریاضی خشک کردن بر داده‌های آزمایشگاهی برازش داده شد. ثابت‌ها و ضرایب مدل‌ها با هم مقایسه شدند. تمام مدل‌های ریاضی خشک کردن بر اساس سه شاخص آماری مربع کای (2χ)، ریشه متوسط مربع خطای داده‌ها (RMSE) و ضریب تعیین (R2)، با هم مقایسه شدند. طبق نتایج به‌دست آمده مدل آغباشلو و همکاران منحنی سینتیک خشک‌شدن شوید را نسبت به مدل‌های دیگر بهتر برآورد کرد. بر اساس نتایج به دست آمده، با افزایش دما و سرعت هوای عبوری سرعت خشک کردن افزایش یافت. همچنین تاثیر سرعت هوای عبوری بر مدت زمان خشک کردن در دماهای پایین بیشتر بود. همچنین نتایج خورشیدی نشان داد که میانگین افزایش دمای هوای ورودی داخل محفظه جمع کننده در طول روز برای شرایط جوی کاملاً ابری، نیمه ابری و کاملاً صاف به ترتیب برابر 76/11، 89/15 و 11/19 درجه سلسیوس بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


5-    منابع

]1[ م. آغباشلو، ساخت و ارزیابی خشک کن آزمایشی نیمه مداوم برای میوه های کوچک و سبزیجات بر  اساس سینتیک خشک کردن به صورت لایه نازک، مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1387.

]2[ ا. میرزایی قلعه، مدلسازی سینتیک خشک کردن لایه نازک سه رقم زردآلو، مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1387.

 

 [3] M. Aghbashlo, M.H. Kianmehr, S. Khani, and M. Ghasemi, Mathematical modelling of thin-layer drying of carrot. International Agrophysic, 23 (4), 313-317, 2009.

[4] P.T. Patak,  Thin layer drying model for rapeseed. Transactions of The ASABE. l34 (6), 2505-2508, 1991.

[5] Sun, D.W., and Woods, J.L. 1994. Low temperature moisture transfer characteristics of wheat in thin layers. Transactions of the ASABE, l37 (6), 1919-1928.

[6] H. Karami, M. Rasekh, Y. Darvishi, and R. Khaledi, Effect of Drying Temperature and Air Velocity on the Essential OilContent of Mentha aquatica L. J. Essen Oil Bear Plant., 20(4): 1131-1136, 2017.

[7] V. Demir, T. Gunhan, and A.k. Yagcioglu, Mathematical modeling of  convection drying of green table olives. Biosystems Engineering, 98, 47-53, 2007.

[8] I. Doymaz, The kinetics of forced convective air-drying of pumpkin slices. Journal of Food Engineering, 79, 243–248, 2007.

[9] K.E. Akpinar, Y. Bicar, and C. Yildiz,  Thin layer drying of red pepper. Journal of Food Engineering, 59, 99-104, 2004.

[10] H. Karami, M. Rasekh, and Y. Darvishi, Effect of temperature and air velocity on drying kinetics and organo essential oil extraction efficiency in a hybrid dryer. J. Innovative Food Technologies., 5(1): 65-75, 2017.

]11[ ح. کرمی، طراحی، ساخت و ارزیابی خشک‌کن هیبریدی برای گیاهان دارویی. مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه رازی کرمانشاه، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1393.

 [12] AOAC, Official Methods ­­of Analysis. Association of Official Analytical Chemists Press.  Washington , DC, 1984.

[13] E.  Mirzaee, S. Rafiee, A. Keyhani, Evaluation and selection of thin-layer models for drying kinetics of apricot (cv. NASIRY).  CIGR Journal, 12, No.2, 2010.

[14] M. Aghbashlo, M. Kianmehr, and H. Samimi-Akhijahani, Evaluation of thin-layer drying models for describing drying kinetikc of barberries (barberries vulgaris). Journal of  Food Process Engineering, 32(2), 278-293, 2009.

[15] V.T. Karathanos, Determination of water content of dried fruits by drying kinetics. Journal of Food Engineering, 39, 337-344, 1999.

[16] O. Yaldız, C. Ertekin, and H. I. Uzun, Mathematical modeling of thin layer solar drying of Sultana grapes. Energy, 26(5), 457– 464, 2001.

]17[ م. شریفی، مدل خشک کردن لایه نازک پرتقال (انواع تامسون)،مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد،  1386.

[18] ا. میثمی اصل، مدل های خشک کردن لایه نازک سیب (رقم گلاب). مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1386.

]19[ ا. میرزایی قلعه، توسعه یک سامانه هوشمند خورشیدی مبتنی بر کنترل کننده منطق فازی جهت گرمایش آشیانه پرورش طیور مدل، مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران، رساله دکتری تخصصی، 1392.

[20] ح. کرمی، ا. میرزایی قلعه، ع. ن.  لرستانی، بررسی اثر سه نوع صفحه جاذب در عملکرد جمع کننده هوای صفحه تخت،  نهمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی (مکانیک بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، اردیبهشت ماه 1394.