مدل سازى المان محدود خشک شدن همرفتى موز با اثر چروکیدگى شعاعى به روش اویلر-لاگرانژ دلخواه

روش المان محدود براى مدل سازى انتقال هم زمان جرم و حرارت در نمونه هاى استوانه اى موز مورد استفاده قرار گرفت. در مدل ارایه شده خواص ترموفیزیکى محصول به صورت تابعى از رطوبت و دماى محصول در طول فرایند در نظر گرفته شد. مدل سازى به کمک نرم افزار تجارى COMSOL نسخه 5/1 و به صورت تقارن محورى انجام شد. از روش اویلر لاگرانژ دلخواه (ALE) برای تعریف مرز متحرک جهت احتساب چروکیدگى در مدل استفاده شد. براى راستى آزمایى مدل، نمونه هاى موز در شرایط مختلف خشک شدند و تغییرات دما در مرکز نمونه و میانگین محتوى رطوبت نمونه ها با مقادیر پیش بینى شده توسط مدل مقایسه شدند. نتایج نشان داد درصد میانگین خطاى نسبى براى تخمین رطوبت و دما به ترتیب در محدوده 8/83%- 4/23 و %1/82- 1/12 بود. بنابراین مدل ارایه شده قادر است محتوى رطوبت و دماى مرکز نمونه را در طول فرایند خشک شدن به طور موفقیت آمیزى پیش بینى کند. با توجه به اهمیت پیش بینى تغییرات دما و رطوبت، مدل ارایه شده مى تواند به عنوان ابزار مفیدى در جهت بهینه کردن فرایند خشک کردن موز از نظر بازده آن وکیفیت محصول مورد استفاده قرار گیرد. انتظار مى رود که مدل مذکور به راحتى قابل تعمیم براى خشک کردن محصول هاى مشابه با شکل استوانه اى باشد.

Keywords:

المان محدود , چروکیدگى , خشک کن همرفتى , روش اویلر لاگرانژ دلخواه , موز