تاثیر محل برش برای جداسازی آیرودینامیکی کلاله گل زعفران و انتخاب ساز و کار

در سال های اخیر استفاده از روش های نیوماتیک برای جداسازی کلاله از اجزاء زعفران مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این راستا، علاوه بر کسب اطلاعات دقیق از خواص مهندسی بخش های مختلف گل، اجرای شبیه سازی کامپیوتریِ فرآیند نیز ضروری است. بر اساس مشاهدات اولیه، تعداد اجزاء گل، ویژگی های آن ها و شبیه سازی فرآیند جداسازی، همگی به محل برش گل بستگی دارند. در این تحقیق، برش گل در دو حالت انجام شد. در حالت اول برش گیاه از محل بالای نهنج انجام و گل به سه بخش، شامل گلبرگ ها (6 عدد)، پرچم ها (3 عدد) و کلاله سه شاخه تقسیم شد. در حالت دوم برش از پائین نهنج انجام و گل به دو بخش (گل بدون کلاله و کلاله سه شاخه) تقسیم گردید. چگونگی تغییرات وزن، چگالی و سرعت حد اجزاء گل به صورت تابعی از محتوای رطوبتی بررسی شد. بر اساس نتایج این تحقیق و در تعارض با غالب مقالات منتشر شده، تونل های باد عمودی با جریان محوری برای جداسازی کلاله زعفران مناسب نیستند. به منظور فراهم کردن امکان شبیه سازی کامپیوتری، اجزاء گل به شکل ذرات کروی در نظر گرفته شدند و با استفاده از مقادیر سرعت حد تعیین شده در تونل دود، قطر آیرودینامیکی آن ها با کمک فلوچارت پیشنهادی محاسبه شد. نتایج نشان داد که اختلاف مقادیر قطر آیرودینامیکی در حالت برش دو بخشی به مقدار قابل توجه 70 درصد می رسد. بررسی روش ها و تجهیزات مورد استفاده در جداسازی آیرودینامیکی محصولات کشاورزی و اطلاعات به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که دستگاه مناسب باید ضمن برخوردار بودن از سیستم تغذیه تکی، با ایجاد جریان توربولانس کلاله را جدا نماید. نتایج مقدماتی به دست آمده از شبیه سازی های کامپیوتری، استفاده از دو تونل با قطرهای متفاوت درون یکدیگر و مجهز به جریان چرخشی را امیدوار کننده نشان می دهد.

Effect of cutting location for aerodynamic separation of saffron stigma and selection of apparatus

In recent years, pneumatic method of stigma separation has been considered by some researchers. In this regard, computer simulation of the process is necessary as well as determination of the engineering properties of the various flower parts. According to preliminary observations, the number of flower components, their characteristics, and the simulation of the separation process, all depend on the flower cutting location. In this study, cutting of flower was done in two modes. In the first mode, the flower was cut from the top of the receptacle and divided into three parts including petals (2), stamens (3) and a threebranch stigma. In the second mode, the cutting accomplished from the bottom of the receptacle and the flower divided into two parts including flower without stigma, and a threebranch stigma. Variations in weight, density and terminal velocity of different flower components were studied as a function of moisture content. According to the results of this study and in contrast to most of the published papers, vertical wind tunnels are not suitable for pneumatic separation of saffron stigma. In order to provide required information for computer simulation, the flower components were considered as spherical particles, and then their aerodynamic diameters were calculated using the proposed flowchart. The results showed that the difference in aerodynamic diameter values in the twosection cutting mode reach to significant amount of 70%. Results of present study also indicate that the appropriate stigma separator mechanism should have singular feeding system and ability to provide turbulent air flow. Preliminary results obtained from computer simulations are hopeful in the case of using dual internal tunnels equipped with rotational flow.