مشخصات پژوهش

صفحه نخست /ارزیابی حرارتی یک خشک‌کن ...
عنوان ارزیابی حرارتی یک خشک‌کن خورشیدی دوار با واحد مجزای ذخیره‌ساز انرژی
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها خشک‌کن خورشیدی دوار، ماده تغییر فازدهنده، دینامیک سیالات محاسباتی، سیستم فازی-عصبی، ارزیابی حرارتی
چکیده به منظور ارتقای عملکرد خشک‌کن‌های خورشیدی و رفع چالش ناپیوستگی تابش خورشید، در این پژوهش یک خشک‌کن خورشیدی دوار مجهز به واحد ذخیره‌ساز انرژی مجزا با استفاده از ماده تغییرفازدهنده (PCM) طراحی و ارزیابی گردید. عملکرد سامانه از طریق آزمایش‌های تجربی، مدل‌سازی فازی-عصبی (ANFIS) و شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، تحت تأثیر سه پارامتر عملیاتی شامل سرعت جریان هوا (5/2، 5/3 و 5/4 متر بر ثانیه)، سرعت دوران محفظه خشک‌کن (1/0، 3/0 و 5/0 دور بر دقیقه) و شرایط دارای و فاقد PCM، جهت فرآیند خشک‌کردن انگور سیاه مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌های تجربی نشان‌دادند که افزایش سرعت دوران اثر مثبت و مستقیمی بر نرخ خشک‌شدن دارد، در حالی‌که سرعت بهینه جریان هوا 5/3 متر بر ثانیه تعیین شد. استفاده از PCM موجب افزایش میانگین بازده حرارتی سیستم به میزان 85/5% گردید. مدل ANFIS توسعه‌یافته توانست با دقت بسیار بالا (R2= 0/9179) وزن نهایی محصول را پیش‌بینی کند. همچنین، مدل CFD که با داده‌های تجربی اعتبارسنجی شد (R2>0/93) عملکرد حرارتی سیستم و فرآیند شارژ/دشارژ انرژی توسط PCM را به خوبی شبیه‌سازی کرد. تحلیل تلفیقی نشان داد که سامانه پیشنهادی از قابلیت بالایی در خشک‌کردن یکنواخت و کارآمد محصولات کشاورزی برخوردار بوده و بهره‌گیری از PCM نقش بسزایی در افزایش پایداری عملکرد و بهره‌وری کلی سیستم ایفا می‌کند.
پژوهشگران هادی صمیمی اخیجهانی (استاد راهنما)، سمیرا زارعی (استاد راهنما)، آلان مطاعپور (دانشجو)