بررسي مكانيزم انتقال رطوبت در بافت هاي گياهي با استفاده از مدل هاي انتقال در محيط هاي متخلخل – قسمت اول: مدل هاي انتقال رطوبت

Review of Moisture Movement Mechanisms in Plant Tissues Using Transfer Models in Porous Media – Part I: Moisture Transfer Models

انتقال آب در بافت هاي گياهي پديده ­اي ­پيچيده اي است. ديواره سلولي و غشاي پلاسمايي نسبت به آب نفوذ پذير بوده و ميزان تبادل آب بين سلول و فضاي بين سلولي به ميزان اختلاف فشار آب درون سلولي و ارتجاع پذيري غشاي سلولي بستگي دارد. حركت آب در درون بافت­هاي گياهي شامل انتقال همزمان گرما و جرم است و بنابراين خواص ترموفيزيكي بافت گياهي در اين انتقال نقش مهمي دارند. فشار مويينگي، نفوذپذيري ذاتي، نفوذپذيري نسبي، نفوذ رطوبت موثر و هدايت حرارتي از جمله خواص كليدي حرارتي و انتقال مورد نياز براي بررسي جامع مكانيزم انتقال رطوبت در بافت گياهي هستند. مواد گياهي را مي توان يك محيط متخلخل در غير ثابت نظر گرفت كه حاوي حدود 80 تا 95 درصد آب است. نفوذ مولكولي براي گازها (بخار آب و هوا)، نفوذ مويينگي براي مايع (آب) و مكانيسم هاي همرفت (جريان دارسي) در مدل خشك كردن در محيط متخلخل استفاده مي ­شود. بدين ترتيب براي بررسي چگونگي حركت آب در بافتهاي گياهي مي توان از مدل هاي چند فازي استفاده كرد. در مدل هاي چند فازي مكانيسم انتقال، انتقال آب را به دو صورت مايع و گاز را همزمان تحت تأثير دما و ساير خصوصيات بافت گياهي مورد بررسي قرار مي دهد. در اين مقاله بافت گياهي به عنوان يك محيط متخلخل در نظر گرفته شده و مكانيزم هايي و عوامل موثر در انتقال رطوبت در اين بافت ها مورد بحث و بررسي قرار گرفته اند.

Water transfer in plant tissues is a complex phenomenon. The cell wall and plasma membrane are permeable to water and the amount of water exchange among cells and the intercellular space mainly depends on the amount of intracellular water pressure and the viability of the cell membrane. The movement of water within the plant tissues includes simultaneous heat and mass transfer and therefore the thermophysical properties of the plant tissue plays an important role in this transition. Capillary pressure, intrinsic permeability, relative permeability, effective moisture diffusivity, and thermal conductivity are the key thermal and transport properties needed for comprehensive investigation of moisture transfer mechanism in plant tissue. The plant material can be considered as a porous medium in a non-steady state, which contains about 10 - 80% water. Molecular diffusion for gases (water vapor and air), capillary influence for the liquid (water) and advection mechanisms (Darcy flow) are used in the drying model in porous media. Thus, multiphase models can be used to study the water movement in plant tissues. In multiphase models of transmission mechanism, transfer of water into two types of liquid and gas is investigated simultaneously under the influence of temperature and other properties of plant tissue. In this article, the plant tissue is considered as a porous medium and the factors affecting the moisture transfer in these tissues are discussed.