مدلسازی ریاضی و تعین پارامترهای موثر در فرآیند خشک کردن ضایعات سبزیجات در خشک کن – شیمی

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:91
قالب بندی:pdf غیر قابل ویرایش

نحوه خرید

مدلسازی ریاضی و تعین پارامترهای موثر در فرآیند خشک کردن ضایعات سبزیجات در خشک کن – شیمی

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

چکیده
دفع ضایعات کشاورزی و مواد دورریخـتنی صـنایع غذایی خصوصا سبزیجات یکی از معضلات و مشکلات بـزرگ زیـست محیطی جوامع امروزی گردیده است.فرآیند خشک آـردن یکـی از راه حلهای آارآمد به منظور آاهش حجـم ایـن مـواد و تبدیل آنها به موادی قابل استفاده و مفید بـرای خـوراک دام و یا تقویت آننده خاک می باشد.در این پایان نامـه در ابتدا به ارائه مفاهیم ، اصـول و روابـط حاکم بـر فرآیند خشک آردن، همچنین بررسی خشک آن دوار ١و سـپس بـه مدلسازی ریاضی دینامیکی این خشک آن جهت رطوبـت زدایـی از ضایعات سبزیجات پرداخته می شود.این خـشک کن بـه ١٠ واحد تقسیم شده و برای هر واحد موازنه مـاده و انـرژی نوشته می شود.نتایج تئوریکی حاصل از این مدلـسازی بـا نتایج تجربی یک خشک آن نیمه صنعتی با خوراک دهـی مـشابه مقایسه شده و اعتبار این محاسبات مورد تایید قـرار مـی گیرد.با استفاده از این مدل میزان رطوبت و دمای هـوا و ماده ٢در مسیر خشک آن قابل پیش بینی مـی باشـد.در انتـها مشخص می گردد آه دمای هوای ورودی به همراه جریان حجمـی هوا بیشترین تاثیر را بر روی فرآیند خشک شـدن ایفـا مـی آنند

مقدمه
در بازارهای عمده فروشی میوه و تره بار حجـم عظیمی از مواد ارگانیکی باقی می ماند آه قسمت اعظـم و مشکل ساز آن اضافات سبزیجات می باشد چراآه بخاطر رطوبـت ٢زیاد دارای حجم ویژه بالایی می باشند.خشک آردن و تبدیل این اضافات به مـواد مفیـدی همچـون خـوراک دام ،تقویـت آننده خاک ویا به عنوان منابع پروتئینی در عوض سوزاندن و یا جمع آوری آنها در زباله دآنهای بسیار بزرگ راهکـاری مناسب بشمار می آید.خشک آنـهای دوار عمومـا در صـنایع شیمیایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرنـد امـا در صنایع آشاورزی نیز برای خشک آردن موادی همچـون یونجـه و خمیر چغندر از آنها استفاده می گردد.با توجه به خـصوصیات این نوع خشک آن آه قابل اسـتفاده بـرای مـواد نـاهمگن، چسبناک و موادی آه حرآت آنها به سختی انجام مـی گـیرد مـی باشد، خشک آن دوار خشک آنی مناسب برای اضـافات سـبزیجات محسوب می شود. این نوع خشک آن بواسطه نوع سـاختارش فرآینـد پیچیده ای دارد آه ناشی از انتقال گرما و حرآـت ذرات درون آن می باشد.مطالعات زیادی برای مدل آردن خشک کن دوار در حالــت پایــا ١انجــام گرفتــه اســت آــه از جملــه پیشگامان این راه میتـوان میکلـستاد ٢را نـام بـرد،وی اولین آسی بود آه در سال ١٩۶٣برای محاسبه میزان رطوبـت در طول خشک آن دوار بر حسب دمای هوای خشک آردن،میـزان رطوبت اولیه و نرخ خوراک رابطه ای ارائه آرد] .[۶در سال ١٩۶۴شارپلز،گلیکین و وارن ٣یک مدل پایا ارائه آردند آــه در آن از ۴معادلــه دیفرانــسیل حاصــل از انتقــال حرارت،انتقال جرم، بـیلان جـرم و بـیلان انـرژی اسـتفاده گردیده بود و موازنه را بر روی آل سیستم نوشـتند امـا مدل آنها جواب دقیقی بدست نمی داد].[٧در سـال ١٩٧٢تـروپ۴ آنالیزی مـشابه شـارپلز و همکـارانش ارائـه دادو تنـها تفاوت آن استفاده از معادله میشل و سامن[٨] ۵برای محاسبه زمان ماند ۶بود.او خشک آن را به صـورت المـانی تقـسیم نمود و موازنه جرم و انرژی رابرای هر آدام نوشـت و پـس از در نظر گرفتن تعداد المآنهای زیـاد دوبـاره بـه جـواب شارپلز و همکارانش رسید].[٩ ٣در سال ١٩٧٧آلی و ادانل١معادلـه جدیـدی بـرای محاسـبه زمان ماند ارائه داد و با تلفیق آن با معـادلات انتقـال حرارت نتایج نسبتا خوبی بدسـت آورد امـا وی خاطرنـشان آرد آه مدل وی بسیار پیچیده است و در حالتـهای خـاص و محدود مـورد قبـول مـی باشـد].[١٠در سـال ١٩٨۶آامکـه و ویلسون ٢فرآیند خشک آردن قطعات چوب در خشک کن دوار را مورد مطالعه قرار داد و با اسـتفاده از معادلـه زمـان ماند آلی و ادانل ][١٠و معادله انتقال حـرارت فـردمن و مارشال[١٢٫١١]٣جواب قابل قبول و مطابق بـا نتـایج تجربـی بدست آوردند،همچنین آنها دریافتند آه مقدار رطوبت اولیـه ماده و دمای هوای مورد استفاده جهت خشک آـردن بیـشترین تاثیر را بر روی میزان رطوبت خروجی دارند.اما مطالعـات انجام گرفته در زمینه مدلسازی دینامیکی خشک آنهای دوار اندک می باشد.در مدل دینامیکی متغیرهای سیـستم وابـسته به پارامترهای زمان و مکان میباشند].[١٣ در سال ١٩٩٣داگلاس،آواد،لی و مالیـک ۴فرآینـد خشک آردن شـکردر خـشک کن دوار را مدلـسازی دینـامیکی آردند.آنها خشک آن را به ١٠قسمت تقسیم نمودند و موازنه دینامیکی جرم و انرژی را برای هر قـسمت نوشـتند.بـرای محاسبه زمان ماند و انتقـال حـرارت از روابـط فـردمن و مارشال استفاده شده بود، همچنین آنها فرض آرده بودند آه در هر قسمت به حالت تعادل می رسند.مـدل آنها بـا داده های صـنعتی تطـابق نـسبتا خـوبی داشـت].[١۴در همـان سـال وانگ،آمرون،لیستر و داگلاس ۵یـک مـدل غـیر تعـادلی ارائـه آردند آه شامل یک سری معادلات دیفرانسیل پارشیال بـود اما اساس آار همان مدل تعادلی داگلاس و همکارانش بود.آنها برای محاسبه انتقال حـرارت متـدهای گونـاگونی را بکـار گرفتند].[١۵ چاو و لانگریش (٢٠٠٠) ۶یک مدل برای آل سیـستم خشک آن دوار با جریان متقابل ارائه دادند. در این مدل از تلفیق موازنه جرم و انرژی بر روی آل سیـستم بـا دو معادله آمکی آه یکی از آنها بیان آننده انتقـال ذرات و انتقال حرارت و دیگری معرف سینتیک خشک آردن ماده بود استفاده گردید.درنهایت۶معادلـه دیفرانـسیل پارشـیال بدست آمد آه با حل آنها ۶متغیر :رطوبـت و دمـای جامـد، ۴رطوبت و دمای هوا، میزان ماند ١جامـد و هـوا بـر حـسب زمان و طول خشک آن بدست آمد. این مدل بر اساس آزمـایش بر روی ذرت جواب قابل قبول و معتبری بدست می داد].[١۶ اگرچه مدلهای گوناگونی برای خشک آنهای دوار ارائـه شده است اما با توجه بـه پیچیـده بـودن مکـانیزم ایـن فرآیند ارائه مدلهای خـاص بـرای مـواد و تجهیـزات مـشخص مفیدتر از مدلهای آلی به نظر می رسد.از آنجایی آه خـشک آردن فرآیندی انرژی بر به شمار می رود ومعمولا خشک آنها با راندمان پایینی از انرژی آار می آنند مدلسازی مناسب وبحث و بررسی بر روی آن ضروری می باشد. در ایـن پایـان نامه،هدف مدلسازی دینامیکی خشک آن دوار در فرآیند خشک آردن ضایعات سبزیجات و بررسی اثـر پارامترهـای عملیـاتی مختلف بر روی میزان رطوبت نهایی ماده می باشد
نتیجه گیری
– نشان داده شد آه مدل ارائه شده برای خشک آن دوار و با جریان همسو تطابق نسبتا خوبی با داده های تجربی حاصل از ضایعات سبزیجات دارد و قادر به پیش بینی میزان رطوبت و دمای ماده و هوا در انتهای خشک آن با داشتن پارامترهای عملیاتی دارد. – دمای هوای ورودی به همراه جریان حجمی هوا بیشترین تاثیر را بر روی میزان خشک شدن ایفا میکنند. – تغییر در سرعت خشک آن باعث تغییر در میزان جریان جرمی ماده می گردد آه این تغییر در المانهای اول نسبت به المانهای انتهایی زودتر تعدیل می گردد. ٨٢- میزان انتقال حرارت در ابتدای خشک آن به علت بالا بودن دمای هوا بیشینه است و در طول خشک آن به علت آاهش دما از میزان انتقال حرارت آم می گردد و در نتیجه با آاهش دمای هوا در طول خشک آن از نرخ خشک شدن نیز آاسته می گردد. – بیشترین تغییرات آاهش رطوبت و یا به عبارت دیگر انتقال جرم در ابتدای خشک آن و در حدود ٢تا ٣متری از طول خشک آن اتفاق می افتد و پس از آن این روند آند می گردد

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط