امیدرضا روستاپور؛ حمیدرضا گازر؛ حسن صفی‌یاری
چکیده
تغلیظ موجب کاهش درصد آب موجود در مواد غذایی مایع و افزایش عمر مفید آنها می‌شود. تغلیظ به روش‌های مختلف به کمک تبخیرکنندهها انجام می‌شود. برای کنترل فرایند تبخیر، مطالعه و شبیه‌سازی رفتار دینامیکی تبخیرکنندهها، قبل از طراحی و ساخت آنها، ضروری است. در این تحقیق فرایند تغلیظ آب انار از 18 به 50 درصد، به‌صورت یک مدل دو فاز ...
بیشتر
تغلیظ موجب کاهش درصد آب موجود در مواد غذایی مایع و افزایش عمر مفید آنها می‌شود. تغلیظ به روش‌های مختلف به کمک تبخیرکنندهها انجام می‌شود. برای کنترل فرایند تبخیر، مطالعه و شبیه‌سازی رفتار دینامیکی تبخیرکنندهها، قبل از طراحی و ساخت آنها، ضروری است. در این تحقیق فرایند تغلیظ آب انار از 18 به 50 درصد، به‌صورت یک مدل دو فاز مخلوط در یک تبخیرکننده صفحه‌ای جریان اجباری تغذیه پیشرو، با استفاده از نرمافزار فلوئنت، شبیه‌سازی شده است. بر اساس نتایج بهدست آمده، مکش در ستون تبخیر توسعه می‌یابد و تنها در ابتدای مسیر، از ورودی تا فاصلۀ حدود 20 سانتی‌متری از ورودی، مقداری افت فشار وجود دارد. روند تغییر دما نشانگر افزایش دما در ستون تغلیظ است، که در ابتدا با شدت زیاد و با ادامه یافتن فرایند، با شدت کمتری رخ می‌دهد. با ادامۀ جریان بخار بهسمت خروجی، مقدار متوسط سرعت افزایش می‌یابد. بررسی تغییرات شعاعی اندازه سرعت نشاندهنده حداکثر سرعت در وسط محیط جریان و کاهش تدریجی آن تا مرزهای جداره واحد تغلیظ است. در ستون تغلیظ، جزء حجمی آب انار بهتدریج کاهش اما جزء حجمی بخار افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از این مدل‌سازی قابل تعمیم برای محصولات مایع دیگر نیز هست، اما ضرورت دارد ویژگیهای حرارتی- فیزیکی مایع مورد نظر را در سطوح مختلف غلظت برای نرمافزار تعریف کرد.
امیدرضا روستاپور؛ علی‌رضا تهور؛ احمد افسری؛ امین‌رضا سیاری
چکیده
مدل‌سازی عددی جریان سیال درون خشککن پاششی دو جداره به صورت تقارن محوری با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی انجام و جهت مدل‌سازی جریان آشفته، از مدل k-ε استاندارد استفاده شده است. در این راستا، الگوی جریان هوا و تغییرات دمای درون محفظة خشککن و در جدارة جریان هوای خنک آن بررسی و عایق مناسب نیز جهت سقف محفظه خشککن ...
بیشتر
مدل‌سازی عددی جریان سیال درون خشککن پاششی دو جداره به صورت تقارن محوری با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی انجام و جهت مدل‌سازی جریان آشفته، از مدل k-ε استاندارد استفاده شده است. در این راستا، الگوی جریان هوا و تغییرات دمای درون محفظة خشککن و در جدارة جریان هوای خنک آن بررسی و عایق مناسب نیز جهت سقف محفظه خشککن انتخاب شد. برای بررسی میزان قابلیت اعتماد و صحت نتایج حاصل از شبیه‌سازی، در آزمایشگاه در ارتفاع‌های مختلف برج خشککن و در فواصل مختلف شعاعی، تغییرات سرعت با سرعت‌سنج سیم داغ و تغییرات دما با حسگرهای نصب شده در خشککن، اندازه‌گیری و با مقادیر حاصل از مدل‌سازی مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی، الگوی جریان هوا شامل یک هستة مرکزی پر سرعت است که به سمت پایین محفظة خشککن گسترش می‌یابد. در اطراف هسته مرکزی گردابه‌هایی ایجاد می‌شود که باعث برگشت ذرات به طرف بالای برج خشککن خواهد شد. دما در اطراف هسته مرکزی بیشتر است و با دور شدن از این هسته شروع به کاهش می‌کند و این روند تا ناحیة نزدیک دیواره ادامه می‌یابد. خطوط جریان در جدارة خنک‌کننده، نشاندهندة حرکت هموار لایه‌های جریان هوا در طول مسیر است. تغییرات سرعت در راستای محوری درون جدارة خنک‌کننده بسیار ناچیز است و بیشترین مقدار سرعت در خط مرزی وسط جداره وجود دارد. در جدارة خنک‌کننده در محل اتصال قسمت استوانه‌ای به قسمت مخروطی، اغتشاش اندکی وجود دارد که باعث تغییر مسیر جریان به سمت لایة بیرونی جدارة خنک‌کننده می‌شود. با در نظر گرفتن درصد کاهش اتلاف حرارتی، نسبت رسانش گرمایی به ضخامت عایق (K/L) محاسبه و بر اساس مقدار آن، جنس و ضخامت عایق انتخاب شد.
