مقاله

بررسی عملکرد خشک کن انجمادی به کمک شبیه سازی عددی

محمدرضا شهداد، دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی شیمی دانشگاه اراک مرتضی خان احمدی، عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان علیرضا فضلعلی، عضو هیئت علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه اراک

چکیده

یک مدل ریاضی برای فرایند خشک کن انجمادی توسعه یافته­است که در آن برای نخستین بار ابعاد و مشخصات چگالنده نیز در­نظر گرفته شده­است. براساس این مدل نرم­افزار شبیه­ساز در محیط matlab نوشته شد و کارائی آن در مقایسه با داده های تجربی خشک کردن سوسپانسیون 20درصد جامدات شیر به­دست آمده از یک خشک­کن انجمادی آزمایشگاهی با موفقیت، مورد آزمایش قرار گرفت. از این نرم­افزار برای تعیین تأثیر مشخصات خشک کن بر مدت­های مراحل اول و دوم خشک شدن استفاده شد. براساس نتایج شبیه­سازی، مدت زمان مرحله اول با توان دوم ضخامت لایه خشک شونده متناسب است در حالی­که مدت مرحله دوم وابستگی ضعیف­تری به ضخامت دارد. اثر دمای چگالنده بر مدت­های مراحل اول و دوم، ناخطی است. این تأثیر، با افزایش دمای محفظه خشک کن کاهش یافت به­طوری­که در دمای بالاتر از 255 درجه کلوین در مرحله اول و بالاتر از 330 درجه کلوین در مرحله دوم مدت خشک شدن، مستقل از دمای چگالنده می­شود. همچنین در شرایط شبیه­سازی، کاهش سطح انتقال گرمای چگالنده از 2 به 5/0 متر­مربع به ازای هرکیلوگرم آب جداشده در مرحله دوم، موجب افزایش مدت خشک شدن از 11 ساعت به 12 ساعت می­شود.

اسناد مشابه