مدلسازی ضریب پخش رطوبت ورقه‌های نازک لیمو شیرین

Abstract

در این مطالعه، رفتار خشک‌شدن ورقه‌های نازک لیمو شیرین رقم جهرم در خشک‌کن لایه‌نازک آزمایشگاهی بر اساس مدل‌ ریاضی پیج مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و در دو ضخامت 3 و 6 میلی‌متر و سرعت هوای 5/0 متر بر ثانیه با سه تکرار انجام گرفت. رفتار خشک‌شدن لایه نازک لیمو شیرین بر اساس داده‌های آزمایشگاهی برازش شد و ثابت‌ها و ضرایب مدل‌ پیج استخراج شد. دقت مدل بر اساس سه شاخص آماری ضریب تعیین (R2)، مربع کای (?2) و ریشه متوسط مربع خطای داده‌ها (RMSE) ارائه شد. متوسط شاخص آماری R2، ?2 و RMSE به ترتیب برابر 9981/0، 000059/0 و 00717/0 برای سرعت 5/0 متر بر ثانیه در ضخامت 3 میلی‌متر و 9978/0، 000072/0، 00822/0، برای سرعت 5/0 متر بر ثانیه در ضخامت 6 میلی‌متر برآورد شد. برای توضیح انتقال رطوبت از لایه‌های نازک لیمو شیرین، مدل فیک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد مقدار ضریب پخش موثر در نمونه‌های خشک شده در دماهای بین 40 تا 80 درجه سلسیوس و در سرعت 5/0 متر بر ثانیه و ضخامت 3 میلی‌متر، از 9-10× 04/8 تا 8-10×97/2 متر بر ثانیه و در ضخامت 6 میلی‌متر، از8-10×31/1 تا 8-10×63/7 متر مربع بر ثانیه تغییر می‌کند. با استفاده از رابطه آرهنیوس انرژی لازم برای فعالسازی و ثابت ضریب پخش در ضخامت 3 میلی‌متر به ترتیب برابر 53/28 کیلو ژول بر مول و4-10×01/5 متر مربع بر ثانیه و در ضخامت 6 میلی‌متر به ترتیب برابر46/39 کیلو ژول بر مول و4-10×37/9 متر مربع بر ثانیه به دست آمد.