عنوان پایان‌نامه
مدل سازی و بررسی آزمایشگاهی فرآیند خشک شدن بستر سیالی جریان قالبی ذرت
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک بیوسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6452;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69737
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- عسگر خاکپورگیگلو
- استاد راهنما
- مجید خانعلی
- چکیده
- خشککردنبستر سیال پیوسته جریان قالبی یکی از مهم‌ترین روش‌هایخشک‌کردن مواد است.مدل‌سازی فرآیند خشک‌کردن به منظور شبیه‌سازی، پیش‌بینی، بهینه‌سازی و کنترل فرآیند استفاده می‌شود. در این تحقیق مدل‌سازی فرآیندخشک‌کردنبستر سیال پیوسته جریان قالبی ذرت در حالت پایا مورد مطالعه قرار گرفت. جریان مواد جامد وجریان هوا درون بستر به ترتیب به صورت جریان قالبی پراکنده و جریان قالبی ایده‌آل در نظر گرفته شد. تخلخل بستر سیال بر اساس مدل سیال¬سازی دو فازی محاسبه شد. حل معادلات دیفرانسیل معمولی و پاره‌ای حاصل به روش عددی و بر اساس روش تفاضل محدود انجام شد.آهنگ خشک‌شدن وضریب پراکندگی محوری به ترتیب با انجام آزمایش‌های خشک‌کردن بستر سیال ناپیوسته و توزیع زمان ماند تعیین شد.در این تحقیق، آزمایش¬های خشک کردن بسترسیال پیوسته جریان قالبی ذرت در شش سطح دما 50، 60، 70، 80، 90 و 100 درجه سلسیوس، سه سطح دبی تغذیه ماده جامد 245، 420 و 564 گرم در دقیقه، دو سطح ارتفاع 5/2 و 5 سانتی¬متر و سرعت ظاهری 3 متر بر ثانیه انجام شد. مقدار خطای نسبی درتمام آزمایش¬های انجام شده کمتر از 4 درصد بدست آمد و همخوانی خوبی بین نتایج مدل و نتایج آزمایش حاصل شد. پروفیل رطوبت ماده جامد در ورودی بستر به صورت کاهشی ناپیوسته و در طول بستر به صورت کاهشی غیرخطی حاصل شد.
- Abstract
- Continuous plug flow fluid bed drying process is one of the most important drying procedures of materials. Mathematical modelingof drying process is useful for simulation, prediction, optimization, and control of the process.In this study, the mathematical modeling of the continuous corn plug flow fluid bed drying process under steady state conditions was studied.The flow of solid material and air through the bed were considered as being dispersed plug and ideal plug flow, respectively.The fluid bed voidage was expressed based on two phase theory of fluidization.The solution of the ordinary and partial differential equations was performed based the numerical method using the finite difference method.Thedrying rate and the axial dispersion coefficient were determined using the batch fluid bed drying experiments and residence time distribution experiments, respectively. In this study,continuous corn plug flow fluidized bed drying experiments were performed insix levels temperatures of 50, 60, 70, 80, 90 and 100 °C, three levels of solid mass flow rate of 245, 420 and 565 g/m, two levels of weir height of 2.5 and 5 cm and superficial fluidization velocity 3 m/s.The relative error in all experinments were obtained less than 4% and a good agreement was obtained between the predicted and measured values of the different parameters under steady state conditions.The simulated axial profile of the solid moisture content showed a discontinuity in the form of a decrease at the inlet of the bedand a nonlinear decrease along the length of the dryer.
