مدل سازی ریاضی و اعتبار سنجی فرآیند خشک شدن بستر عمیق ذرت در یک خشک کن بازگردشی کنترل خودکار

اطلاع از رطوبت دانه د رهر لحظه و در مکان های مختلف از بستر یک خشک کن، از یک طرف در بهینه سازی مصرف انرژی در خشک کن موثر است و از طرف دیگر یکی از فاکتورهای مهم در طراحی خشک کن به شمار می رود. یکی از ارزانترین روش ها برای نیل به این هدف و کنترل دینامیک فرایند خشک کردن شبیه سازی رایانه ای است. برای نیل به این هدف، یک خشک کن وعده ای بستر عمیق در مقیاس آژمایشگاهی بازسازی شد و به سازوکارهای کنترلی لازم مجهز گردید. خشک شدن ذرت در این خشک کن وعده ای بستر عمیق به کمک کدل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی، شبیه سازی شد. مدل از چهار معادله غیر خطی مشتقات جزئی حاصل از معادلات انتقال حرارت و جرم حاصل شده است. حل عددی مدل مذکور با نوشتن برنامه کامپیوتری در محیط نرم افزاری فورترن انجام شد. آزمایش های تجبی تحت شرایط مختلف خشکاندن شال دبی جرمی هوای خشک کننده در سه سطح (0/19 و 0/26 و 0/33kg.m-2.s-1) و دمای هوای خشک کننده در سه سطح ( 50 و 60 و 70 درجه سلسیوس) و دو حالت بازگردش/ عدم باز گردش هوای خروجی ، در سه تکرار انجام شد. از مقایسه نتایج تجربی و مدل زیاضی مشخص شد که رطوبت پیش بینی شده توسط مدل و رطوبت حاصل از داده های تجربی دارای روند مشابهی هستند و مدل اعتبار لازم در تخمین رطوبتمتوسط محصول برخودار می باشد. متوسط انحراف نسبی بین مدل شبیه سازی و داده های تجربی در تخمین رطوبت متوسط محصول د رحدود 15% و در 30 دقیقه پایانی خشک شدن 8/3% می باشد.

Keywords:

خشک کن بستر عمیق , ذرت , کنترل خودکار , مدل سازی ریاضی