Journal of Crop Production and Processing
نشریه تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی
Isfahan University of Technology - Journal of Crop Production and Processing
http://jcpp.iut.ac.ir
1
admin
2251-8517
2251-8525
fa
jalali
1385
7
1
gregorian
2006
10
1
10
3
online
1
fulltext
fa
اصلاح رطوبت تعادلی شلتوک برنج (سپیدرود) برای شبیه سازی خشک کردن توده بستر نازک
Improving Rough Rice (Sepidrod) Equilibrium Moisture Content for Thin Layer Drying Simulation
عمومى
General
پژوهشي
Research
خشک کردن سریع میتواند ترکهای داخلی در دانه ایجاد کند که این ترکها زمینه را برای شکسته شدن دانه در طول عملیات تبدیل مساعد میکند. فرایند خشک کردن باید کنترل شده باشد. این مسأله نیاز به شرح دقیق مکانیزم خشک کردن دارد. رطوبت تعادلی توده یکی از خصوصیاتی است که به طور مستقیم بر پدیده خشک شدن محصول دخالت دارد. اصلاح مقدار رطوبت تعادلی (Equilibrium moisture content) با افزایش دقت مدلسازی، منجر به بهینهسازی عملیات خشک کردن محصولات میگردد. حالت فوق به ویژه برای سیستمهایی که به کمک کامپیوتر به طور خودکار کنترل میشوند، حائز اهمیت میباشد. در این مقاله معادلات انتقال حرارت و جرم به صورت هم زمان با فرض متقارن بودن دانه، به روش اجزای محدود برای رطوبتهای تعادلی مختلف (از 5/7 تا 12/0 درصد برپایه خشک)، رطوبت اولیه توده 23/17 درصد (بر پایه خشک) و دمای هوای 69 C ° حل شدهاند. برای تأیید صحت مدلهای استخراج شده، توده بستر نازک شلتوک برنج سپیدرود به وسیله خشک کن آزمایشگاهی خشک شد. در طول مدت خشک کردن، وزن توده شلتوک در زمانهای مختلف اندازه گرفته شد و با دادههای حاصل شده، رطوبت شلتوک محاسبه گردید. مقدار مجذور میانگین مربعات خطای برای رطوبت تعادلی 5/7 و 5/11 درصد (بر پایه خشک) به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار خطا را داشته که برابر با 1025/0 و 0091/0 و مقدار مدول میانگین انحراف نسبی به ترتیب برابر با 129/5 و 394/1 بود. با توجه به مقدار خطای مدلها نسبت به دادههای آزمایشگاهی رطوبت تعادلی توده برای 5/11 درصد (بر پایه خشک) بهترین نتیجه را به دست داد.
Rapid drying can increase brittleness of and induce internal cracks in the grain which predispose the product to breakage during subsequent activities. To fully understand the drying process requires an accurate description of the drying mechanism. Kernel equilibruim moisture content (EMC) is a property strongly related to agricultural products drying phenomena. Its accurate prediction can lead to optimisation of drying processes, especially in highly automated computer aided drying systems. In this study, a finite element formulation and solution of a set of coupled conductive heat and diffusive moisture transfer equations, to improve grain drying simulation of axisymmetric bodies are presented. Axisymmetric linear triangular elements with two degrees of freedom per node are used to discretize the rice grain in model for different equilibrium moisture content (from 7.5 to 0.12 d.b.%). For the purpose of this study, one medium grain, ‘Sepidrod CV.’, was used. During the thin layer drying, the drying air temperature of 69 °C and initial moisture content of 17.23 d.b.%, were adopted. A high relation has been observed when the output of model with 11.5 d.b.% EMC was compared to experimental data obtained by others. The least and most root mean square error analysis (RMSE) calculated for models at different EMC with experimental data were 0.0091 and 0.1025. The least and most mean relative deviation modulus were 1.394 and 5.129, respectively. Considering the mean errors of the models in relation to the obtained experimental data, the equilibrium moisture content for 11.5 d.b gave the best result.
دانه شلتوک، خشک کردن، روش اجزای محدود، شبیه سازی، انتقال جرم، رطوبت تعادلی
Rough rice kernel, Drying, Finite element method, Simulation, Equilibrium moisture content.
175
183
http://jcpp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2-575&slc_lang=fa&sid=1
Sh. Rafiee
شاهین رفیعی
10031947532846005390
10031947532846005390
Yes