روابط تجربی تعمیم یافته برای خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه آموزشی ترموسینتیک و کاتالیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 استاد، گروه ترموسینتیک و کاتالیست، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

چکیده

فرایند خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار آزمایشگاهی با متغیرهای دما ( 60، 65، 70 و 75 درجه سلسیوس) وسرعت جریان هوا (5/0، 6/0، 7/0 و 8/0متر برثانیه) بررسی گردیدند. نمونه های ولیک از متوسط محتوای رطوبت اولیه 44/37 درصدی تا محتوای رطوبت نهایی 1/63 درصدی (در مبنای تر) خشک شدند. داده های آزمایشگاهی بدست آمده به منظور بررسی و ارزیابی بهترین معادلات تجربی برازش شدند و روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیکی برای تخمین مناسبترین پارامترهای مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که مدل اصلاح شده پیج بهترین مدل برای خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار می باشد. ضرایب تجربی در مدل تعمیم یافته پیج اصلاح شده می‌تواند به عنوان تابعی از دما و جریان هوا بیان شود و بدین ترتیب روابطی تعمیم یافته برای تخمین زمان و سرعت خشک شدن در شرایط مختلف بدست می آید. درحالیکه روابط تجربی پیشین تنها برای یک آزمایش خاص کاربرد داشتند.

چکیده تصویری

روابط تجربی تعمیم یافته برای خشک کردن لایه نازک ولیک در خشک کن سینی دار

تازه های تحقیق

  • پیش بینی رفتار خشک شدن میوه بومی ولیک در خشک کن سینی دار در شرایط مختلف عملیاتی ازجمله دما و سرعت هوا
  • ایجاد معادلات تعمیم یافته برای خشک شدن ولیک در خشک کن سینی دار که قادر به پیش بینی رطوبت و سرعت خشک شدن در شرایط مختلف هستند.
  • ایجاد معادلات تعمیم یافته بسیار دقیق برای ضرایب تجربی به عنوان تابعی از دما و سرعت هوا
  • استفاده از روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک برای تخمین مناسب ترین پارامترها در معادلات تعمیم یافته برای خشک کردن ولیک در خشک کن سینی دار
  • انتخاب  و بهینه سازی معادلات تعمیم یافته برای پیش بینی تغییرات رطوبت نسبت به زمان

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Generalized Empirical Correlations for drying of thin layer hawthorn in a tray dryer

نویسندگان [English]

  • Akram Baryab 1
  • Kamyar Movagharnejad 2
1 Thermo-kinetics and Catalyst Dept., Faculty of Chemical Eng., Babol Noshiravani University of Technology, Babol, Iran
2 Dept. of Thermo-kinetics & Catalyst, Faculty of Chemical Eng., Babol Noshiravani University of Technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Drying process of thin layer hawthorn fruits was investigated in a tray dryer in 4 different temperatures (60,65,70, 75 C) and 4 different air velocities ( 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 m/s). The hawthorn samples were dried from original moisture content of 44.37% to final moisture content of 1.63%. The experimental data were fitted to different empirical correlations and the Genetic Algorithm optimization method was used to obtain the best parameters. The results showed that the modified Page model was the best model to describe the thin layer drying of hawthorn fruits in a tray dryer. The parameters of the empirical correlations may be presented as a function of temperature and velocity of the drying air. So, the generalized empirical correlations may describe the drying behavior of thin layer hawthorn in various conditions, while the previous empirical correlations were just applied to a certain drying experiment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic algorithm
  • Drying
  • Tray Dryer
  • Hawthorn
  • Generalized Correlations
[1]     Togrul, I.T. & Pehlivan, D. (2002). Mathematical modelling of solar drying of apricots in thin layers. J. Food Eng., 55, 209-216.
[2]     Jain, D. & Pathare, P.B. (2004). Selection and Evaluation of Thin Layer Drying Models for Infrared Radiative and Convective Drying of Onion Slices. Biosyst. Eng., 89, 289-296.
[3]     Mwithiga, G. & Olwal, J.O. (2005). The drying kinetics of kale (Brassica oleracea) in a convective hot air dryer. J. Food Eng., 71, 373-378.
[4]     Kavak Akpinar, E. & Bicer, Y.  (2005). Modelling of the drying eggplants in thin-layers. International J. Food Sci. Technol., 40, 273-281.
[5]     Okyay Menges, C. & Ertekin, C. (2006). Mathematical modelling of thin layer drying of golden apples.  J. Food Eng., 77, 119-125
[6]     Kingsly, A.R.P. &  Singh, D.B. (2007). Drying kinetics of pomegranate arils. J. Food Eng., 79, 741-744.
[7]     Wang, Z., Sun, J. , Liao, X., Chen, F.,  Zhao, G., Wu, J. & Hu, X. (2007). Mathematical modeling on hot air drying of thin layer apple pomace.,Food Res. Int., 40, 39-46.
[8]      Hacıhafızoğlu, O., Cihan, A. & Kahveci, K. (2008). Mathematical modelling of drying of thin layer rough rice. Food Bioprod. Process., 86, 268-275.
[9]     Laohavanich, J. & Wongpichet, S. (2008). Thin  layer drying model for gas-fired infrared drying of paddy. Songklanakarin J. Sci. Technol.,  30 (3), 343-348.
[10] Kavak Akpinar, E. )2008(. Mathematical modelling and experimental investigation on sun and solar drying of white mulberry. J. Math. Sci. Technol., 22, 1544-1553.
[11] Vega-Gálvez, A.,  Miranda, M., Puente, L.,  Lorena, D.,  Katia, R. & Di Scala, K. (2010) . Effective moisture diffusivity determination and mathematical modelling of the drying curves of the olive-waste cake. Bioresour. Technol., 101, 7265-7270.
[12]  Dutta, P.P. &  Baruah, D.C. (2014). Drying modelling and experimentation of Assam black tea (Camellia sinensis) with producer gas as a fuel. Appl. Therm. Eng., 63, 495-502.
[13] Zhao, H.C. & Tian, B.F. (1996). China fruit-plant monograph, hawthorn flora. Beijing, China: Zhongguo Lin Ye Press.
[14] Cao, G.Y., Feng, Y.X. & Qin, X.Q. (1995). Analysis of the chemical constituents of hawthorn fruits and their quality evaluation. Acta Pharmacol. Sin., 30, 138–143.