مدلسازی ریاضی فرایند گرمایش مایکرویوی غذاها (مدل الکترومغناطیسی ساده شده: انتقال حرارت در جامدات همراه با انتقال جرم)

هدف از این مطالعه، بررسی انتقال حرارت ساده با توجه به وجود تبخیر و همچنین مدلسازی یک محیط متخلخل چند فازی می باشد. برای حالت اول، ابتدا یک مدل بسیار ساده برای انتقال رطوبت ارائه می شود که شامل دو فرضیه است. در فرض اول، تبخیر در ماتریکس نادیده گرفته می شود تا زمانیکه دما به 100 درجه سانتیگراد برسد. هنگامی که دما به 100 درجه سانتیگراد رسید، فرض می شود که تمام انرژی مایکروویو صرف تبخیر (جوشاندن) مایع می شود. فرض دوم، در نظر گرفتن انتقال رطوبت در جامد، تنها توسط انتشار مویرگی است. پس از مشخص شدن تمامی پارامترها، معادلات حاکم همراه با شرایط اولیه و مرزی به صورت عددی با استفاده از روش Finite-element حل شد. پس از انجام مدلسازی، نمودار دمایی و همچنین اشکال مربوط به توزیع رطوبت و دما برای مواد غذایی منجمد ایجاد شد. از سوی دیگر به منظور مدلسازی یک محیط متخلخل چند فازی، گرمایش مایکروویوی میتواند با گرمایش مادون قرمز همراه باشد، در همین راستا یک مدل جامع برای انتقال رطوبت توضیح داده شد که در این مورد نیز پس از مشخص شدن تمامی پارامترها، معادلات حاکم با استفاده از روش های مشخص حل شده و پروفیل های فشار، دما و حرارت رسم شدند.

Keywords:

انتقال جرم , انتقال حرارت , مادون قرمز , مایکروویو , مدلسازی