مدل‌سازی سینتیک خشک کردن برش‌های لیموترش به روش تابش مادون قرمز با استفاده از شبکه‌های عصبی GMDH هیبریدی

Abstract

مدل‌سازی سینتیک خشک کردن، یکی از راه‌های مناسب برای کنترل زمان و شرایط خشک کردن می‌باشد. در این تحقیق، سینتیک خشک‌ کردن برش‌های لیموترش با ضخامت‌های 5 و 10 میلی‌متر در یک خشک‌کن مادون قرمز آزمایشگاهی و در دماهای 100، 125، 150 و 175 درجه سانتی<strong>­</strong>گراد بررسی شد. برای مدل‌سازی سینتیک خشک کردن برش‌های لیموترش، از 7 مدل ریاضی رایج خشک‌کردن لایه نازک استفاده شد. هم‌چنین برای این بررسی، از روش شبکه‌های عصبی GMDH هیبریدی چهار لایه (یک لایه ورودی، دو لایه مخفی و یک لایه خروجی) استفاده گردید. نتایج نشان داد که شبکه عصبی GMDH هیبریدی بهینه، دارای دقت بالایی در تخمین محتوای رطوبتی برش‌های لیموترش طی فرایند خشک کردن بوده که این دقت (9909/0<em>R²</em><strong> =</strong>) حدود دقت مدل پیج به‌عنوان بهترین مدل ریاضی به‌کار برده شده بود (9950/0-9793/0<em>R²</em><strong> =</strong>). بررسی میزان حساسیت محتوای رطوبتی نسبت به متغیرهای ورودی نشان داد که مقدار رطوبت طی خشک‌شدن مادون قرمز به زمان خشک شدن بیش از سایر متغیرها حساس است (45 درصد). افزایش دما از 100 به 175 درجه سانتی‌گراد سبب افزایش ضریب نفوذ موثر (<em>D_eff</em>) از ^10-10× 90/9 به m<strong>²</strong><strong>/</strong>s ^9-10× 76/2 گردید<strong>. </strong>مقدار انرژی فعال‌سازی برای برش‌های لیموترش kJ/mol 61/87 به‌دست آمد.