عنوان

مطالعه عملکرد خشک¬کن خورشیدی مجهز به کلکتور سهموی خطی در خشک¬¬¬کردن فلفل دلمه¬ای و آنالیز ترمودینامیکی آن

شماره

پ۲۸۴۰۶

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

مطالعه عملکرد خشک¬کن خورشیدی مجهز به کلکتور سهموی خطی در خشک¬¬¬کردن فلفل دلمه¬ای و آنالیز ترمودینامیکی آن

نام نخستين پديدآور

مهسا باغچه وان قدیمی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۱

نام خاص و کميت اثر

۱۰۷ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی مکانیک بیوسیستم گرايش فناوری پس از برداشت

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

متن يادداشت

امروزه با توجه به روند صعودي رشد جمعيت و نياز به مواد غذايي بيشتر، حفظ و نگهداري محصولات غذايي از اهميت بالايي برخوردار است که خشک¬کردن محصولات کشاورزی یکی از روش¬های موثر برای این منظور است. استفاده از منابع فسیلی در عملیات خشک کردن علاوه بر گرانی آن، انتشار گازهای گلخانه¬ای و مشکلات زیست محیطی فراوانی به دنبال دارد. جایگزینی منبع انرژی خورشیدی با انرژی¬های فسیلی مورد استفاده در خشک¬کن¬ها می¬تواند تا حدودی در مواقع بحرانی و نبود انرژی¬های فسیلی مفید باشد. استفاده از کلکتورهای خورشیدی به خصوص کلکتورهای سهموی به عنوان منبع تولید هوای گرم می¬توانند کارایی خشک-کن¬های خورشیدی را افزایش دهند. در این تحقيق خشک¬کن خورشیدی مجهز به کلکتور سهموی طراحی و ساخته شده توسط الهیاری فرد (1397) تحت آزمون و ارزیابی قرار گرفت تا مشخصات فني و عملكردي سيستم تعيين گردد. نتایج آن با نتایج حاصل از کاربرد خشک¬کن همرفتی مقایسه شد. هم¬چنین خشک¬کن مذکور از دیدگاه ترموديناميكي (آنالیز انرژی و اگزرژی) بررسی شد. برای این منظور، ورقه¬های فلفل دلمه¬ای با ضخامت 3 میلی¬متر در خشک¬کن هم¬رفتی با دمای 60 و 70 درجه سانتی¬گراد و سرعت ¬هوای 7/0، 1 و 2/1 متر بر ثانیه و در خشک¬کن خورشیدی با دو استراتژی شامل کاربرد دبی ثابت هوای گرم در دو حالت دیافراگم دریچه ورودی هوا تحت دو زاویه 45 و 90 درجه و در حالت کاربرد دمای ثابت هوای گرم ورودی (60 و 70 درجه سانتی¬گراد) خشک شدند. خواص کیفی شامل دانسیته و تغییرات رنگ نمونه¬ها همراه با خصوصیات مهندسی مانند ضریب نفوذ موثر رطوبت، اندازه¬گیری و محاسبه شد. مقادیر ضریب نفوذ موثر رطوبت ورقه-های فلفل¬ دلمه¬ای در تیمارهای مختلف خشک¬ کردن در محدوده¬ 11×10-10/2 الی 165×10-10/4 متر مربع بر ثانیه قرار داشت. تفاوت معنی¬داری بین تغییر رنگ کلی (ΔE) نمونه¬ها در تیمارهای مختلف ملاحظه نشد. هم-چنین کم¬ترین دانسیته واقعی مربوط به نمونه‏های خشک شده در خشک‏کن همرفتی با دمای 60 درجه سانتی¬گراد و سرعت هوای 2/1 متر بر ثانیه بود و بالاترین دانسیته واقعی نیز متعلق به نمونه‏های خشک شده در خشک‏کن خورشیدی با دمای ثابت 70 درجه سانتی¬گراد بود. بالاترین بازده انرژی در دبی ثابت هوا با زاویه 45 درجه دیافراگم دریچه ورودی با مقدار 20/4 درصد و پایین‏ترین مقدار آن در دبی ثابت با زاویه 90 درجه دیافراگم با مقدار 18/3 درصد بدست آمد. بالاترین میزان تخریب اگزرژی مربوط به دما ثابت 70 درجه سانتی-گراد با مقدار 0059/0 کیلوژول بر ثانیه و کم¬ترین تخریب اگزرژی متعلق به دبی ثابت با زاویه 90 درجه با مقدار 0029/0 کیلوژول بر ثانیه بود. هم‏چنین بیش¬ترین و کم¬ترین تلفات اگزرژی همانند تخریب اگزرژی به ترتیب در تیمار دمای ثابت 70 درجه سانتی¬گراد و دبی ثابت با زاویه 90 درجه دیافراگم بدست آمد. تفاوت معنی¬داری در مقدار بازده اگزرژی در شرایط مختلف کاربرد خشک¬کن خورشیدی ملاحظه نشد. بیش¬ترین بازده اگزرژی یونیورسال نیز در دبی ثابت با زاویه 90 درجه دیافراگم با مقدار 63/87 درصد و پایین‏ترین مقدار آن در دمای ثابت 60 درجه سانتی‏گراد با مقدار 04/73 درصد بدست آمد. از لحاظ شاخص‌های کیفی تفاوتی بین دو استراتژی دبی ثابت و دما ثابت وجود نداشت ولی از لحاظ شاخص‌های انرژی و اگزرژی تیمار دبی ثابت با زاویه 45 درجه با داشتن بالاترین بازده انرژی، بازده اگزرژی عملکردی،تخریب اگزرژی و کم‌ترین تلفات اگزرژی به عنوان بهترین تیمار معرفی می‌گردد. هم¬چنین، مقایسه نمودارهای خشک‌کن خورشیدی و هم‌رفتی نشان داد که که خشک‌کردن نمونه‌ها در خشک‌کن هم‌رفتی از زمان و دانسیته واقعی کم‌تری برخوردار بودند. در خشک‌کن خورشیدی نمونه‌های خشک‌شده دارای زمان و دانسیته واقعی بیش‌تری بودند و هم‌چنین از لحاظ رنگ تفاوتی با یکدیگر نداشتند. در دمای ثابت 60 و 70 درجه سانتی¬گراد، زمان خشک¬شدن فلفل دلمه¬ای با خشک¬کن خورشیدی به ترتیب 285 و 311 دقیقه و با خشک¬کن همرفتی 200 و170 دقیقه بود که زمان لازم برای کاهش رطوبت در خشک¬کن خورشیدی سهموی بسیار بهتر از کلکتورهای صفحه تخت می¬باشد.

متن يادداشت

Abstract:Nowadays, due to the upward trend of population growth and the need for more food, the preservation of food products is of great importance, and drying agricultural products is one of the effective methods for this purpose. The use of fossil resources in the drying process, in addition to its high cost, results in the emission of greenhouse gases and many environmental problems. Replacing the solar energy source with fossil energy used in dryers can be somewhat useful in times of crisis and the absence of fossil energy. Using solar collectors, especially parabolic collectors, as a source of hot air production can increase the efficiency of solar dryers. In this research, a solar dryer equipped with a parabolic collector designed and constructed by Allahiari Fard (2017) was tested and evaluated to determine the technical and functional characteristics of the system. Its results were compared with the results obtained from the application of a convective dryer. Also, the mentioned dryer was evaluted from the thermodynamic point of view (energy and exergy analysis). For this purpose, bell pepper slices with a thickness of 3 mm in a convective dryer at the air temperature of 60 and 70 °C and velocity of 0.7, 1 and 1.2 m/s and in a solar dryer with two strategies including application of constant airflow rate in two modes of air inlet vent diaphragm under two angles of 45 and 90 degrees and application of constant air temperature (60 and 70 °C) were dried. Qualitative properties including density and color changes of the samples along with engineering properties such as the effective moisture diffusivity were measured and calculated. The effective moisture diffusivity of bell pepper slices in different drying treatments were in the range of 2.11× 10-10 to 4.165×10-10 m2/s. There was no significant differences between the overall color change (ΔE) of the samples in different treatments. Also, the lowest true density was related to the samples dried in a convective dryer with the air temperature of 60 °C and velocity of 1.2 m/s and the highest true density belonged to the samples dried in a solar dryer with a constant temperature of 70 °C. The highest energy efficiency was obtained at a constant airflow rate with a 45 degree angle of air diaphragm with a value of 4.20% and the lowest value was obtained at a constant flow rate with a 90 degree angle of the diaphragm with a value of 3.18%. The highest rate of exergy destruction was related to the constant temperature of 70 °C with a value of 0.0059 kJ/s and the lowest exergy destruction was related to the constant flow rate with an angle of 90 degrees with a value of 0.0029 kJ/s. In addition, the highest and lowest exergy losses, as well as exergy destruction, were obtained in the constant air temperature of 70 °C and constant flow rate with a 90 degree angle of the diaphragm, respectively. There was no significant differences in the amount of exergy efficiency in different conditions of solar dryer application. The highest universal exergy efficiency was also obtained at the constant flow rate with a 90 degree diaphragm angle with a value of 87.63% and the lowest value was obtained at the constant air temperature of 60 °C with a value of 73.04%. In terms of quality properties, there was no differences between the two strategies of constant airflow rate and constant air temperature, but in terms of energy and exergy indexes, the constant flow rate with an angle of 45 degrees with the highest energy efficiency, functional exergy efficiency, exergy destruction and the least exergy loss was introduced as the best treatment .Also, the comparison of solar and convective dryer charts showed that the drying of samples in convective dryers had less time and true density. In the solar dryer, the dried samples had more time and true density and also did not differ from each other in terms of color. At the constant temperature of 60 and 70 °C , the drying time of bell pepper with solar dryer was 285 and 311 min, respectively and with convective dryer was 200 and 170 minutes, which is the time required to reduce moisture content of samples in the parabolic solar dryer much better than the plate collectors.

عنوان گونه گون

Study Of Solar Dryer Performance Equipped With Linear Parabolic Collector In Drying Of Bell Pepper And Its Thermodynamic Analysis

عنصر شناسه اي

‏‏باغچه وان قدیمی‏،

ساير عناصر نام

مهسا ‏

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

‏سیدلو،

عنصر شناسه اي

نعلبندی،

ساير عناصر نام

سید صادق ‏

ساير عناصر نام

حبیبه ‏

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

تبریز