پديد آورنده :
كمانگر، كورش
عنوان :
ساخت خشك كن تركيبي پيوسته فروسرخ-هواي داغ به منظور ارزيابي فراسنجه هاي كيفي گياه شويد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك بيو سيستم
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 81ص. : مصور، جدول، نمودار.
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
استاد مشاور :
حسين درويشي، مريم حقيقي
توصيفگر ها :
خشك كردن , فروسرخ , همرفت , مدل سازي , انرژي مصرفي , شويد , گياهان دارويي
استاد داور :
علي اسحق بيگي، ميلاد فتحي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/04/18
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك بيوسيستم
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/04/19
چكيده فارسي :
چکیده خشک کردن محصوالت کشاورزی به منظور افزایش عمر نگهداری و راحتی حمل و نقل از زمانهای قدیم انجام میشده است با توجه به انرژی بر بودن خشک کردن این محصوالت نوآوریهای زیادی در زمینه روشهای خشک کردن با هدف کاهش انرژی مصرفی صورت گرفته است یکی از این نوآوریها استفاده از تابش امواج فروسرخ است که در سالهای اخیر مورد توجه محققین زیادی قرار گرفته است امواج فروسرخ در برخورد با مولکولهای مواد غذایی موجب افزایش ارتعاش آنها میشوند اصطکاک ایجاد شده توسط این ارتعاشات موجب افزایش دمای ماده غذایی و در نتیجه تبخیر آب از آن میشود در این پژوهش یک دستگاه خشککن پیوسته هوای داغ فروسرخ مجهز به 4 ساطعکننده سرامیکی امواج فروسرخ با توان کل 0062 وات طراحی و ساخته شد به منظورکنترل توان تابشی ساطعکنندهها از برد کنترلی آردینو و رله حالت جامد استفاده شد برای گرم کردن هوای ورودی از 4 المان پرهای U شکل با توان کل 0004 وات در مسیر ورود هوا به محفظه استفاده شد در ساخت محفظه خشککن برای جلوگیری از نشت امواج فروسرخ به بیرون از ورقه چوبی با ضخامت 51 میلیمتر استفاده شده و داخل آن با ورق گالوانیزه به قطر 2 میلیمتر به منظور بازتاب تمامی امواج تابیده شده بر روی محصول روکش شد برای کنترل دمای هوای ورودی از یک کنترل کنندهی PID و ترموکوپل نوع k در ابتدای محفظه خشککن استفاده شد سپس آزمایشهای خشک کردن الیه نازک شوید با چهار سطح توان تابش امواج فروسرخ 003 004 0 و 005 وات سه سطح دمای 05 06 و 07 درجه سلسیوس و دو سطح سرعت جریان هوای عبوری از روی محصول 1 و 5 1 متر بر ثانیه در سه تکرار انجام شد طی آزمایشها رطوبت نمونهها تا رطوبت تعادلی آنها کاهش یافت به منظور مطالعه سینتیک خشک شدن و تحلیل رنگ نمونهها هر پنج دقیقه یکبار تصویر آنها به کمک یک دوربین تصویربرداری دیجیتال گرفته شده و جرم نمونهها ثبت شد سپس به کمک نرمافزار متلب شاخصهای رنگی l a b برای تمامی تصاویر استخراج شد به منظور انتخاب بهترین شرایط خشک شدن شوید مدت خشک شدن نمونهها و مصرف انرژی ویژه فرآیند به همراه برخی فراسنجههای کیفی شامل اختالف رنگ کل کلروفیل و کارتنوئید در قالب طرح واحدهای خرد شده فاکتوریل آنالیز شد به منظور پیشبینی فرآیند خشک شدن دادههای محتوای رطوبتی به 9 مدل تجربی معروف برازش شدند بهترین مدل برای شبیهسازی فرآیند خشک شدن با توجه به بیشترین ضریب تبیین و کمترین مقدار ریشه میانگین مربعات خطا مدل وانگ و سینگ انتخاب شد نتایج نشان داد که مدت فرآیند خشک شدن با افزایش دما از 05 درجه سلسیوس به 06 و 07 درجه سلسیوس به ترتیب 44 درصد و 66 درصد کاهش یافت با تابش امواج فروسرخ در سطوح 003 004 و 005 وات مدت فرآیند به ترتیب 66 درصد 27 درصد و 47 درصد به نسبت تیمار شاهد کاهش پیدا کرد انرژی مصرفی فرآیند نیز با افزایش دما و تابش امواج فروسرخ کاهش یافت کمترین اختالف رنگ کل مربوط به توان فروسرخ 005 وات و دمای هوای 07 درجه سلسیوس بود بیشترین مقادیر کلروفیل a و کارتنوئید مربوط به توان فروسرخ 005 وات دمای 07 درجه سلسیوس و سرعت هوای 1 متر بر ثانیه بود همچنین بیشترین مقادیر کلروفیل b و کلروفیل کل مربوط به توان فروسرخ 005 وات دمای 06 درجه سلسیوس و سرعت هوای 1 متر بر ثانیه بود در مجموع تیمار تابش امواج فروسرخ 005 وات دمای 07 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوای 1 متر بر ثانیه به عنوان بهترین تیمار انتخاب شد کلمات کلیدی خشک کردن فروسرخ همرفت مدلسازی انرژی مصرفی شوید گیاهان دارویی 9
چكيده انگليسي :
Development of a continuous hybrid hot air infrared dryer to evaluate quality parameters of dill herb Kourosh Kamangar k kamangar@ag iut ac ir June 17 2019 Department of Biosystems Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Morteza Sadeghi sadeghimor@cc iut ac ir AbstractSince ancient times drying of agricultural products has been carried out to increase their shelf life andtransportation convenience Many innovations have been made in drying methods aimed to reduce energyconsumption since the drying is an energy intensive unit operation One of the innovations is to utilizeinfrared radiation attracting many researchers in recent years Infrared waves by contacting food moleculescause their vibrations to be increased The friction created by these vibrations increases food temperature and hence the water gets evaporated In this study a continuous hybrid hot air infrared dryer equipped withfour infrared ceramic emitters having a total power of 2600 W was designed and fabricated The Arduinocontrol board and solid state relay were used to control the radiation power of the emitters In order to heatthe inlet air four U shaped elements with a power of 4000 W were used in the inlet air duct For the dryerchamber a 15 mm thick wood was used to prevent infrared waves from leaking In addition its inside wascoated with a galvanized sheet of 2 mm to reflect all the radiated waves on the product In the dryer chamberentrance a PID controller and a k type thermocouple were used to control the inlet air temperature Then thin layer drying experiments were carried out in three replications with four levels of the infrared radiation 0 300 400 and 500 W three levels of the inlet air temperature 50 60 and 70 C and two levels of theair velocity 1 and 1 5 m s 1 During the experiments the moisture content of the samples reduced to theirequilibrium level In order to study drying kinetics and analyze the samples colors their mass was recordedand their image was captured by a digital color camera every 5 min Then l a b color indices weredetermined and extracted by MATLAB software for all the images To select the best drying condition thedrying duration total color difference specific energy consumption chlorophyll and carotenoid wereanalyzed by split plot factorial design In order to simulate the drying process the moisture ratio data werefitted to 9 well known empirical models Considering the highest R 2 and the lowest RMSE the Wang andSing model was selected as the best simulation model for prediction of the drying process The resultsshowed that the drying duration decreased by 44 and 66 by increasing the temperature from 50 C to60 and 70 C respectively By applying the infrared radiation at 300 400 and 500 W levels the dryingduration respectively decreased by 66 72 and 74 compared to the control The specific energyconsumption reduced with increase in the air temperature and infrared power The least total colordifference was related to the infrared power of 500 W and the temperature of 70 C The highest values ofchlorophyll a and carotenoid were belonged to the infrared power of 500 W the air temperature of 70 C and the air velocity of 1 m s 1 The highest values of chlorophyll b and total chlorophyll were assigned tothe infrared power of 500 W the air temperature of 60 C and the air velocity of 1 m s 1 Overall theinfrared power of 500 W the air temperature of 70 C and the air velocity of 1 m s 1 was determined as thebest drying condition Keywords Dill Drying Energy consumption Infrared Medicinal Herbs Modeling 82
استاد راهنما :
مرتضي صادقي
استاد مشاور :
حسين درويشي، مريم حقيقي
استاد داور :
علي اسحق بيگي، ميلاد فتحي
