تحلیل مکانیزم‌های انتقال‌حرارت در پخت نان‌های سنتی مسطح به‌منظور بهبود کیفیت نان و کاهش مصرف سوخت

Abstract

با برآورد سهم مکانیزم‌های مختلف انتقال‌حرارت در پخت نان‌های مختلف می‌توان راهکارهایی برای بهبود کیفیت نان و کاهش مصرف انرژی ارائه نمود. در این مطالعه، با انجام آزمایش و اندازه‌گیری، روابط تحلیلی و محاسبات ریاضی، سهم مکانیزم‌های مختلف انتقال‌حرارت در پخت نان‌های مختلف سنتی مسطح دست‌پز (سنگک، بربری و تافتون) تعیین می‌شود و سپس با توجه به نتایج، برای تنورهای مربوطه برآورد بهینه‌سازی انجام می‌شود. این بهنه‌سازی شامل اصلاح هندسه تنور، کنترل سهم هوای اضافی، بهبود خواص ترموفیزیکی کف تنور و خواص تشعشعی دیواره‌ها و سقف تنور می‌شود. هدف بهینه‌سازی در مطالعه حاضر ابتدا بهبود کیفیت نان (با کنترل پخت یکنواخت تمام قسمت‌های نان) و سپس کاهش مصرف انرژی (با کاهش زمان مناسب پخت نان) است. نتایج نشان داد که در نانوایی‌های سنگک و بربری سهم مکانیزم انتقال‌حرارت جابه‌جایی (طبیعی و اجباری) در مقایسه با مکانیزم‌های هدایت و تشعشع حرارتی قابل صرف‌نظر است. نتایج بهینه‌سازی ضریب‌های نفوذ حرارتی و صدور دیواره‌های تنور نشان داد که می‌توان مصرف سوخت نانوایی‌های سنگک، بربری و تافتون را به‌ترتیب در حدود 26%، 28% و 8% کاهش داد. همچنین در شرایط بهینه برای تمامی نانوایی‌ها، کاهش درصد هوای اضافی از مقادیر موجود تا 10% منجر به کاهش بیش از 90% از تلفات هوای اضافی شد.