مدل سازي مسير جريان ميوه پوست گيري شده و پوست گيري نشده زيتون تلخ از يك مخزن

Flow Pattern of Peeled and Unpeeled Persian Lilac Fruit in a Hopper

در اين پژوهش ميوه زيتون تلخ به دو صورت پوست گيري شده و پوست گيري نشده تهيه و خصوصيات سيالي آنها شامل ميانگين قطر هندسي، ضريب كرويت، چگالي ظاهري، زاويه اصطكاك ايستايي، زاويه اصطكاك داخلي اندازه گيري شد. چگونگي حركت و مقدار جريان خروجي آنها درون مخزن مكعب مستطيلي نيز بررسي و مدل سازي شد. در اين بررسي، حداقل قطر خروج از مخزن براي ميوه پوست گيري شده و پوست گيري نشده به ترتيب 4/4 و 3/6 سانتي متر به دست آمد. مقايسه مقدار جريان خروجي از دهانه اي با قطر 5/5 سانتي متر نشان مي دهد كه سرعت جريان خروجي ميوه پوست گيري شده و پوست گيري نشده به ترتيب برابر با 586 و 554 سانتي متر مكعب در ثانيه است. در مخزن سه منطقه افزايش سرعت، كاهش سرعت و افزايش مجدد سرعت از يكديگر قابل تمايز بود. براي بيان موقعيت افقي دانه به صورت تابعي از زمان يك تابع نمايي و براي بيان موقعيت عمودي و سرعت لحظه اي به صورت تابعي از زمان دو رابطه درجه سه پيشنهاد شد كه با ضريب تبيين بالا از داده هاي آزمايشگاهي عبور كردند. سرعت جريان در دهانه خروجي به صورت تابعي از قطر دهانه با استفاده از دو مدل بورلو و گرگوري بررسي شد. مقايسه اين دو نشان مي دهد كه مدل بورلو با 997/0=R2 بهتر از مدل گرگوري در داده هاي آزمايشگاهي برازش شده است.

In this research, unpeeled and peeled fruit from the Persian lilac were prepared and the flow properties, mean geometric diameter, sphericity coefficient, bulk density, coefficient of static friction and coefficient of internal static friction were determined. The flow patterns and discharge flow rates from a cubic hopper was investigated. The results indicate that the minimum discharge diameter for peeled fruit was 4.6 cm and for unpeeled was 6.3 cm. A comparison of discharge through a 5.5 cm diameter discharge outlet showed that the flow for the peeled and unpeeled fruits were 586 and 554 cm3/s, respectively. Three flow patterns were distinguished within the hopper: the increasing zone, the decreasing zone and the re-increasing zone. Exponential and two third-degree polynomial models were chosen and presented to predict the instantaneous horizontal and vertical positions and speed of the fruits within the hopper. The discharge rate was modeled using the Beverloo and Gregory models. Both models were well-fitted to the experimental data; however the Beverloo model resulted in a higher accuracy (R2 = 0.97).