مدلسازی جریان بخار آب در استوانه خشک کن استوانه ای با روش المان محدود جهت خشک کردن ژل گیاه صبرزرد (Aloe vera)

گیاه صبرزرد Aloe vera از تیره Liliaceae در شمار گیاهان دارویی با ارزش افزوده بالا قرار دارد. یکی از روشهای مصرف ژل این گیاه، استفاده از پودر خشک آن است. در این تحقیق برای خشک کردن محصول از خشک کن استوانه ای استفاده شد. بررسی انتقال حرارت در یک خشک کن استوانه ای با روش المان های محدود انجام شد. برای بررسی یکنواختی و حداکثر انتقال حرارت جریان بخار آب داغ به دیواره استوانه خشک کن، از چهار نوع مدل استوانه استفاده شد که از ترکیب دو پارامتر کنترل جریان خروجی بخار داغ از استوانه و وجود مانع جهت توزیع یکنواخت تر بخار بدست آمد. مدل A با خروجی باریک و مدل B با خروجی پهن و هردو بدون مانع بودند. همچنین در مدل های C و D، در قسمت ورودی مانعی مخروطی شکل به مدل های A و B اضافه شدند. همچنین اثر دو دبی جرمی بخار ورودی (kg/s1 و 2) بر روی چهار مدل استوانه بررسی گردید. نتایج مدلسازی از نظر یکنواختی توزیع حرارت و نیز حداکثر انتقال حرارت بر روی پوسته استوانه حائز اهمیت بود. نتایج نشان داد که نصب زائده مخروطی درون استوانه خشک کن سبب می گردد تا در همان لحظه اول بخار داغ به زیر پوسته هدایت شود بطوری که دما در بیشترین حالت انتقال حرارت به بالاتر از K485 (°C 185) رسید. این زائده مخروطی سبب می شود بخار داغ از ابتدای استوانه تا انتهای آن مسیر خود را در زیر پوسته دیواره ادامه دهد که البته در طی این مسیر دمای پوسته بطور یکنواخت و حدود K10 کاهش می یابد. همچنین کمترین دامنه تغییرات دما (K 6) بر روی استوانه برای مدل B و دبی جرمی kg/s 1 در کل دامنه بود که بیشترین دما به مقدار K 476 (°C 203) در میانه استوانه و کمترین دما به مقدار K 470 (°C 197) در ابتدا و انتهای استوانه بود.

Keywords:

ژل , انتقال حرارت , خشک کن استوانه ای , صبرزرد , گیاهان دارویی