مدلسازی جریان بخار آب در استوانه خشک کن استوانه ای با روش المان محدود جهت خشک کردن ژل گیاه صبرزرد (aloe vera)

گیاه صبرزرد aloe vera از تیره liliaceae در شمار گیاهان دارویی با ارزش افزوده بالا قرار دارد. یکی از روشهای مصرف ژل این گیاه، استفاده از پودر خشک آن است. در این تحقیق برای خشک‌کردن محصول از خشک‌کن‌ استوانه‌ای استفاده شد. بررسی انتقال حرارت در یک خشک‌کن استوانه‌ای‌ با روش المان‌های محدود انجام شد. برای بررسی یکنواختی و حداکثر انتقال حرارت جریان بخار آب داغ به دیواره استوانه خشک‌کن، از چهار نوع مدل استوانه استفاده شد که از ترکیب دو پارامتر کنترل جریان خروجی بخار داغ از استوانه و وجود مانع جهت توزیع یکنواخت‌تر بخار بدست آمد. مدل a با خروجی باریک و مدل b با خروجی پهن و هردو بدون مانع بودند. همچنین در مدل‌های c و d، در قسمت ورودی مانعی مخروطی شکل به مدل‌های a و b اضافه شدند. همچنین اثر دو دبی جرمی بخار ورودی (kg/s1 و 2) بر روی چهار مدل استوانه بررسی گردید. نتایج مدلسازی از نظر یکنواختی توزیع حرارت و نیز حداکثر انتقال حرارت بر روی پوسته استوانه حائز اهمیت بود. نتایج نشان داد که نصب زائده مخروطی درون استوانه خشک‌کن سبب می‌گردد تا در همان لحظه اول بخار داغ به زیر پوسته هدایت شود بطوری که دما در بیشترین حالت انتقال حرارت به بالاتر از k485 (°c 185)‌ رسید. این زائده مخروطی سبب می‌شود بخار داغ از ابتدای استوانه تا انتهای آن مسیر خود را در زیر پوسته دیواره ادامه دهد که البته در طی این مسیر دمای پوسته بطور یکنواخت و حدود k10 کاهش می‌یابد. همچنین کمترین دامنه تغییرات دما (k 6) بر روی استوانه برای مدل b و دبی جرمی kg/s 1 در کل دامنه بود که بیشترین دما به مقدار k 476 (°c 203) در میانه استوانه و کمترین دما به مقدار k 470 (°c 197) در ابتدا و انتهای استوانه بود.