مدلسازي هم زمان پديده هاي انتقال حرارت وجرم در فرايند خشك كردن ريشه ي گياه ياكن با استفاده از روش هاي عددي

Simultaneous simulation of heat and mass transfer phenomena in the Osmo-convective drying of Yacon plant using numerical methods

ريشه گياه ياكن يكي از مفيدترين گياهان موجود مي باشد كه به درمان بيماران مبتلا به فشار خون و ديابت كمك فراواني مي نمايد. براي خشك كردن اين گياه از فرايند خشك كردن اسموزي-جابه¬جايي استفاده مي شود. امروزه استفاده از مدل سازي به عنوان ابزاري جهت صرفه جويي در هزينه و زمان شناخته مي¬شود و دليل آن ارائه¬ي مدل هاي قوي و بسيار دقيق در مورد تحليل رفتار و پيش بيني عملكرد سامانه مي باشد. هدف اين پژوهش شبيه سازي عددي فرايند خشك كردن اسموزي-جابه جايي گياه ياكن است. در اين پژوهش سعي شده تا با بكارگيري نرم افزار متلب ، پديده هاي انتقال جرم و حرارت كه بصورت همزمان در فرآيند خشك كردن اسموزي-جابجايي اين گياه رخ مي¬دهند، شبيه¬سازي شود؛ ضرايب انتقال حرارت هدايتي، چگالي و انتقال جرم نيز تابعي از رطوبت جسم در نظر گرفته شده اند. روند تغييرات رطوبت و دماي متوسط جسم با گذشت زمان مشخص شده و نتايج بيانگر زمان بهينه فرايند به منظور كاهش رطوبت جسم نيز مي باشند. البته اين مدل سازي نيز بدون خطا نبوده و همراه با معايبي نيز مي باشد. ولي به كمك آن مي توان، قبل از اجراي يك طرح صنعتي يا آزمايشگاهي، به درك مناسبي از رفتار فرآيند رسيد و مسير بهينه عملياتي را انتخاب نمود.

The root of Yacon is one of the most useful herbs that helps in the treatment of patients with hypertension and diabetes. To dry this plant, the process of Osmo-convective drying is used. Today, the use of modeling is known as a tool for saving cost and time, and it is based on providing robust and highly accurate models for behavioral analysis and prediction of system performance. The aim of this study is numerical simulation of the process of Osmo-convective drying of Yakon plant. In this research, we have tried to simulate the mass and heat transfer phenomena that occur simultaneously in the process of Osmo-convective drying of this plant using MATLAB software; conduction heat transfer, mass density and mass transfer coefficients are also considered to be a function of the moisture content of the body. The process of changing the moisture and the average temperature of the object are determined over time, and the results indicate the optimal time of the process to reduce the body s moisture. Of course, this modeling is not error-free, and with disadvantages. But with the help of it, it is possible before the implementation of an industrial or laboratory plan to understand the process behavior and choose the optimal operating route.