حل تحلیلی جریان سیال غیرنیوتونی توانی در راکتور حلقوی فرابنفش

پاستوریزاسیون و استرلیزاسیون مواد غذایی از فرآیندهای لازم برای از بین بردن میکروارگانیسم های مضر و تضمین کننده سلامتمصرف کننده هستند. امروزه اشعه فرابنفش بدلیل مصرف انرژی کمتر، کاربرد ساده تر و عدم تغییر رنگ و طعم مواد غذایی حساسبه حرارت به عنوان جایگزین مناسبی برای روش های حرارتی شناخته میشود. معمولا طول موج فرابنفش استفاده شده در صنایعغذایی برای پاستوریزاسیون و استرلیزاسیون در بازه ۱۰۰-۲۸۰ نانومتر است. در این کار از راکتور حلقوی فیلم نازک فرابنفش براینابودی میکروارگانیسم ها در سیال غیرنیوتنی توانی استفاده شده است. فاصله بهینه بین دو سیلندر راکتور فرابنفش به روش تحلیلیو با استفاده از نرم افزار متلب نسخه R۲۰۱۶b محاسبه گردیده و همچنین تاثیر عواملی مانند ضریب جذب سیال، نوع و توان سیالتوانی بر فاصله بهینه و نابودی میکروارگانیسم ها بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهند نرخ از بین رفتن میکروارگانیسم ها درسیال غیرنیوتونی نرم شونده برشی در ضریب جذب های تقریبا کوچکتر از ۴/۲cm با کاهش توان سیال توانی و افزایش شدت رفتارغیرنیوتنی کاهش یافته و برای ضریب جذبهای تقریبا بزرگتر از ۵/cm با کاهش توان سیال توانی و افزایش شدت رفتار غیرنیوتنیافزایش می یابد. در سیال سخت شونده برشی در ضریب جذب های کوچکتر از ۳/۱۳cm افزایش توان سیال توانی میزان از بینرفتن میکروارگانیسم ها را افزایش می دهد. ولی در ضریب جذب های بزرگتر از ۳/۳۲cm افزایش توان سیال توانی منجر بهکشته شدن میکروارگانیسم های به میزان کمتری می گردد. برای هر دو نوع سیال نرم شونده برشی و سخت شونده برشی افزایشضریب جذب سیال منجر به کاهش نرخ ازبین رفتن میکروارگانیسم ها می گردد. همچنین فاصله بهینه بین دو سیلندر در راکتورفرابنفش، برای سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی نرم شونده و سخت شونده برشی با افزایش ضریب جذب کاهش می یابد. در صورتیکهتوان سیال توانی تاثیری بر مقدار فاصله بهینه ندارد. درنهایت، تاثیر توان سیال توانی بر نرخ کشته شدن میکروارگانیسم ها به ضریبجذب سیال و فاصله بین دو سیلندر بستگی دارد.

Keywords:

سیال غیرنیوتونی توانی , راکتور حلقوی فیلم نازک فرابنفش , میکروارگانیسم ها , حل تحلیلی