تأثیر شکل و اندازه مواد اولیه بر روی عملکرد خشک کن خورشیدی

در پژوهش حاضر یکی از شیوه های نوین خشک کردن محصولات کشاورزی یعنی استفاده از منبع حرارتی فرو سرخ به کار گرفته شده است. که اثر عوامل قدرت تابش دستگاه خشک کن، ضخامت و شکل سطح مقطع نمونه، بر رفتار خشک شدن لایه ی نازک دو ماده ی کیوی و سیب زمینی را بررسی می کند و مناسبترین مدل ریاضی برای توصیف منحنی فرآیند خشک شدن آن ها را معرفی مینماید. بدین منظور، پارامترهای نسبت رطوبت، آهنگ خشک کردن و زمان خشک شدن برای شکلهایی با سطح مقطع بیضی و دایره برای نمونههای میوهی کیوی و با شکل های سطح مقطع بیضی و مربع برای نمونههای سیبزمینی در سه ضخامت ۳، 5 و 7 میلی متر تحت قدرتهای تابش 500 ، ۷۰۰و 900 وات در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج، افزایش ضخامت نمونه ها، باعث کاهش شیب نمودار نسبت رطوبت و آهنگ خشک کردن و افزایش زمان خشک شدن نمونه ها شده است. همچنین نتایج نشان دادند با افزایش قدرت تابش، شیب نمودار نسبت رطوبت و آهنگ خشک کردن افزایش یافت در حالی که زمان خشک شدن کاهش پیدا کرد، اما تغییر شکل سطح مقطع اثر معناداری روی پارامترها نداشت. همچنین اثر تغییرات ضخامت و قدرت تابش بر روی چروکیدگی و ضریب نفوذ مؤثر رطوبت نمونه ها بررسی شد و نتایج نشان دادند این عوامل تأثیر قابل قبولی بر مقدار چروکیدگی و ضریب نفوذ مؤثر رطوبت داشتند، به طوریکه با افزایش قدرت تابش و کاهش ضخامت، مقدار چروکیدگی افزایش یافت، و مقدار ضریب نفوذ مؤثر رطوبت با افزایش ضخامت و قدرت تابش افزایش پیدا کرد. به منظور ارائه ی بهترین مدل ریاضی برای توصیف رفتار خشک شدن لایه های نازک میوه ی کیوی و سیب زمینی، هشت مدل از مدل های دینامیکی خشک کردن لایه ی نازک محصولات کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت مناسب¬ترین مدل ریاضی که بهترین برازش را از داده های خشک کردن نمونه ها داشت با بالاترین مربع ضریب همبستگی و کمترین ریشه ی میانگین مربعات خطا، مجموع مربعات خطا و مربع کای انتخاب شد. از بین مدل ها، مدل پیج با داشتن مربع ضریب همبستگی برابر با 999/ 0، ریشه ی میانگین مربعات خطا برابر با 0/004 ، مجموع مربعات خطا برابر با 0/002 و مربع کای برابر با 0/00003، برازش مناسبی نسبت به سایر مدل ها ارائه کرد، بنابراین از این مدل به خوبی می توان برای بررسی و پیش بینی روند خشک شدن لایه ی نازک میوه ی کیوی و سیب زمینی در خشک کن خورشیدی استفاده کرد.