بررسي مقايسه اي فرآيند انتقال جرم بر اساس روش عددي تفاضل محدود و نتايج آزمايشگاهي براي خشك شدن محصول خربزه درختي

Comparative Investigation of Mass Transfer Process Based on Finite Difference Numerical Method and Experimental Results for Drying of Papaya Fruit

در اين پژوهش، ميوه خربزه درختي با ابعاد 5/0×2×5 سانتي متر مكعب در دماي 45 درجه سلسيوس توسط خشك كن كابيني بوسيله جريان هوا با سرعت 9/0 متر بر ثانيه و رطوبت نسبي 30 درصد خشك گرديد. پس از آن ضريب انتشار رطوبتي محصول در شرايط آزمايش تعيين شد. سپس معادله مربوط به انتقال جرم با شرايط مرزي معلوم به صورت دو بعدي بر اساس روش تفاضل محدود حل گرديد. در نهايت ضريب همبستگي بين رطوبت بدست آمده از نمونه هاي مورد آزمايش و رطوبت حاصل از حل معادله انتقال محاسبه شد كه مقدار آن 996/0 و ميزانRMSE حاصله 00115/0 بود. نتايج بدست آمده از اين تحقيق نشان داد كه روش عددي تفاضل محدود در حل معادله انتقال جرم، داراي خطاي بسيار كم و همبستگي بسيار بالا با نتايج آزمايش مي باشد.

In this research, Papaya slices with dimensions of 0.5×2×5 cm3 were dried at 45 °C using a cabinet dryer in which drying air velocity and relative humidity were 0.9 m/s and 30%, respectively. The moisture diffusion coefficient of Papaya was determined in this drying condition. Mass transfer equation with its boundary conditions was solved based on finite difference method. Finally, coefficient of determination and goodness of fitting between the gained theoretical model by solving mass transfer equation, and experimental data were obtained R2=0.996 and RMSE=0.00115. Therefore, finite difference numerical method showed a suitable correlation with low error into the experimental data for solving of mass transfer equation.