ﺳﺎزﻣﺎن ﭘﮋوهشهای ﻋﻠﻤﯽ و ﺻﻨﻌﺘﯽ اﯾﺮان فناوری‌های جدید در صنعت غذا 2783-350X 4 2 2016 12 21 Finite element modeling of convective drying of banana with radial shrinkage effect using Arbitrary Lagrangian-Eulerian method مدل سازی المان محدود خشک شدن همرفتی موز با اثر چروکیدگی شعاعی به روش اویلر-لاگرانژ دلخواه 101 114 402 10.22104/jift.2016.402 FA اسماعیل سیدآبادی دانشجوی دکتری، مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد مهدی خجسته پور دانشیار، مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد محمد حسین عباسپور فرد استاد، مکانیک بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد 0000-0002-5575-5115 Journal Article 2016 10 19 Finite element method was used in order to model the simultaneous heat and mass transfer in cylindrical banana samples. The thermophysical properties of banana were considered as the function of moisture content and temperature. The simulation was carried out in the form of axisymmetric model. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) approach was used in order to incorporate the radial shrinkage effect in the model. The validation of the model was checked by comparing the predicted results with experimental data in various drying conditions. Results showed the mean relative error percent (E%) for estimating the moisture content and core temperature of banana samples in different drying conditions were in the range of 4.23-8.83% and 1.12-1.82% respectively. Therefore, the presented model was able to predict the average moisture content and core temperature satisfactorily. With considering the importance of estimating the moisture content and temperature, the model can be used as a confident tool in order to optimize drying process of banana from the quality and efficiency view. It is expected the presented model can be easily extended for drying of similar products with cylindrical shape. روش المان محدود برای مدل سازی انتقال هم زمان جرم و حرارت در نمونه های استوانه ای موز مورد استفاده قرار گرفت. در مدل ارائه شده خواص ترموفیزیکی محصول به صورت تابعی از رطوبت و دمای محصول در طول فرایند در نظر گرفته شد. مدل سازی به کمک نرم افزار تجاری COMSOL نسخه 5.1 و به صورت تقارن محوری انجام شد. از روش اویلر لاگرانژ دلخواه (ALE) برای تعریف مرز متحرک جهت احتساب چروکیدگی در مدل استفاده شد. برای راستی آزمایی مدل، نمونه های موز در شرایط مختلف خشک شدند و تغییرات دما در مرکز نمونه و میانگین محتوی رطوبت نمونه ها با مقادیر پیش بینی شده توسط مدل مقایسه شدند. نتایج نشان داد درصد میانگین خطای نسبی برای تخمین رطوبت و دما به ترتیب در محدوده %83/8-23/4 و % 82/1-12/1 بود. بنابراین مدل ارائه شده قادر است محتوی رطوبت و دمای مرکز نمونه را در طول فرایند خشک شدن به طور موفقیت آمیزی پیش بینی کند. با توجه به اهمیت پیش بینی تغییرات دما و رطوبت، مدل ارائه شده می تواند به عنوان ابزار مفیدی در جهت بهینه کردن فرایند خشک کردن موز از نظر بازده آن وکیفیت محصول مورد استفاده قرار گیرد. انتظار می رود که مدل مذکور به راحتی قابل تعمیم برای خشک کردن محصول های مشابه با شکل استوانه ای باشد. https://jift.irost.ir/article_402_415684afa02f7a5078ae9447d52ab62e.pdf