سمیرا زارعی

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.