ناصر بهروزی خزاعی

در این مطالعه از روش سطح پاسخ برای بهینه سازی و مدل سازی آنالیز اکسرژی و انرژی فرآیند خشک کردن لایه های نازک قارچ در خشک کن ترکیبی مادون قرمز- هوای گرم استفاده شده است. پارامترهای زمان خشک کردن، انرژی مصرفی ویژه، انرژی اتلافی، راندمان اکسرژی، اکسرژی اتلافی، پتانسیل بهبود اکسرژی به عنوان متغییرهای وابسته مورد ارزیابی قرار-گرفته شد. آزمایشات بر اساس طرح مرکب مرکزی در سطوح دمایی 70، 80 و ºC90، سرعت هوای m/s 1 و توان مادون قرمز 700، 800 و W 900 و چرخه هوای بازگشتی 10 الی90% برای برش های نازک قارچ در 3 تکرار انجام گرفت. آنالیز واریانس نشان دهنده عدم تأثیر معنی دار چرخه هوای بازگشتی بر زمان خشک کردن می باشد (p>0.05). حداقل انرژی مصرفی ویژه برابر با MJ/kg water 31/21 تحت شرایط °C 70، W 800 و50% چرخه هوای بازگشتی و بیشترین مقدار آن برابر با MJ/kg water 31/48 تحت شرایط کاری °C80، W700 و 10% چرخه هوای بازگشتی به دست آمد. با افزایش توان مادون قرمز و چرخه هوای بازگشتی ، انرژی اتلافی کاهش پیدا می کند. مؤلفه های خطی چرخه هوای بازگشتی، مؤلفه توان دوم چرخه هوا و مؤلفه برهم کنش دما- هوای بازگشتی در سطح آماری 5 درصد و توان مادون قرمز در سطح آماری 10 درصد دارای تأثیر معنی-داری بر تغییرات راندمان اکسرژی می باشند. پتانسیل بهبود اکسرژی با افزایش درصد چرخه هوای بازگشتی و کاهش توان مادون قرمز کاهش یافته است. در فرآیند بهینه سازی، کمترین زمان خشک شدن و انرژی مصرفی ویژه و اکسرژی اتلافی و بیشترین مقدار راندمان اکسرژی و کمترین مقدار پتانسیل بهبود در محدوده متغیرهای مورد بررسی به عنوان تابع هدف انتخاب شد. شرایط بهینه بر اساس توابع هدف عبارت اند از: دمای هوای ºC90، توان مادون قرمز W45/839 و 90% چرخه هوای بازگشتی در سرعت هوای m/s 1. مقادیر پیش بینی شده برای شرایط بهینه خشک کردن عبارت است از: s 2424 برای زمان خشک شدن، MJ/kg water 30/26 برای انرژی مصرفی ویژه، MJ/kg water 85/24 برای انرژی اتلافی 72/59% برای راندمان اکسرژی، MJ/kg water 80/2 برای اکسرژی اتلافی و 99/0% برای پتانسیل بهبود. اعتبار سنجی آزمایشگاهی نشان داد که مقادیر پیش بینی و تجربی از تناسب بالایی برخوردار می باشند.