خشک کردن یکی از فرایند های اصلی و مهم در بسیاری از فرایندهای صنعتی می باشد. خواص خشک شدن ذرت دانه ای (‏zea mays. ‎l‏) با رطوبت اولیه ‏‎26‎‏% بر پایه خشک و نخود فرنگی (‏pisum satvium‏) با رطوبت اولیه 76% بر پایه خشک در یک خشک کن بستر سیالی با کمک ‏میکروویو مورد مطالعه قرار گرفتند. چهار سطح برای دمای هوای خشک کننده (30، 40، 50 و 60 درجه سانتیگراد) و پنج سطح برای توان میکروویو ‏‏(180، 360، 540، 720 و 900 وات)، پارامترهای مورد مطالعه در خشک کن تلفیقی انتخاب گردیدند. آزمایشات متعددی در جهت یافتن محتوای رطوبت ‏نمونه های مورد نظر و مدت زمان خشک شدن آن ها انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند که با افزایش درجه حرارت در یک توان مشخص در نهایت تنها 5% ‏مدت زمان خشک شدن را کاهش می دهد و این در حالی است که با اضافه شدن توان میکروویو به این سیستم مدت زمان خشک شدن تا 50% (برای ‏ذرت دانه ای) و 8/78% (برای نخود فرنگی) کاهش میابد. بطور کلی می توان نتیجه گرفت که با افزایش توان میکروویو و دمای هوای خشک کننده نرخ ‏خروج رطوبت افزایش میابد. در ادامه این تحقیق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدل مناسبی برای یافتن مدت زمان خشک شدن (پارامتر خروجی ‏شبکه) ارائه گردید. توان میکروویو، دمای هوای خشک کننده و محتوای رطوبت دانه به عنوان پارامترهای ورودی مدل می باشند. نتیجه نشان داد که ‏شبکه عصبی مورد استفاده با 170 نرون و تابع ‏tansig (hyperbolic tangent sigmoid)‎‏ و الگوریتم پس انتشار ‏trainrp (resilient back ‎propagation;rprop)‎‏ (برای ذرت دانه ای)؛ 50 نرون و تابع‏logsig (log sigmoid) ‎‏ و الگوریتم پس انتشار ‏trainrp ‎‏ (برای نخود فرنگی) حالت ‏بهینه ممکن برای پیش بینی مدت زمان خشک شدن در دو محصول یاد شده می باشد. برای اعتبار سنجی مدل های پیشنهاد شده از معیارهای ‏آماریroot mean square error (rmse)‎،‎ mean absolute error (mae) ‎‏ و ‏‎ standard error (se)‎‏ استفاده گردید و نتایج نشان داد که ‏خطاهای یاد شده کمتر از 5% می باشند این در حالی است که ضریب همبستگی‎(r2) ‎‏ بیشتر از 98% محاسبه گردید. ‏ یکی از مهمترین تغییرات نامطلوب که در زمان خشک شدن مواد غذائی همراه با کاهش کیفیت محصول رخ می دهد چروکیدگی میباشد. ‏اخیراً تلاش های گسترده ای برای تعیین مقدار چروکیدگی در محصولات غذایی صورت گرفته است. استفاده از خشک کن بستر سیالی با کمک میکروویو ‏یکی از این تلاش ها در زمینه فوق برای کاهش میزان چروکیدگی می باشد. برای اندازه گیری چروکیدگی برای نمونه هائی از ذرت دانه ای و نخود فرنگی، ‏در ابتدا و انتهای هر آزمایش سه قطر عمود بر هم اندازه گیری شدند و تغییرات آنها محاسبه گردیدند. نتایج حاکی از این بودند که با افزایش توان ‏میکروویو و دمای هوای خشک کننده مورد استفاده مقدار چروکیدگی محصول به دلیل سرعت بخشیدن به نرخ خروج رطوبت کاهش می یافت. در ادامه ‏این تحقیق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدل مناسبی برای ارزیابی مقدار چروکیدگی (پارامتر خروجی شبکه) ارائه گردید. توان میکروویو، دمای ‏هوای خشک کننده و محتوای رطوبت دانه به عنوان پارامترهای ورودی مدل می باشند. نتایج نشان دادند که شبکه عصبی مورد استفاده با 5 نرون و تابع ‏logsig‏ و الگوریتم پس انتشار ‏trainlm (levenberg-marquardt back propagation)‎‏ برای ذرت دانه ای و 4 نرون و تابع‏logsig ‎‏ و ‏الگوریتم پس انتشارtrainrp ‎‏ برای نخود فرنگی شرایط بهینه پیش بینی برای مقدار چروکیدگی را فراهم می سازند. برای اعتبار سنجی مدل ها، خطاهای ‏اندازه گیری شده کمتر از 5% بوده و ضریب همبستگی‎(r2) ‎‏ بیشتر از 98% محاسبه گردید.‏

یکی از غلات مهم در تأمین غذای انسان برنج (oryza sativa l.) می باشد. محدودیت منابع آب و خاک و هزینه بالای تولید باعث گردیده است تا کاهش هرچه بیشتر ضایعات این محصول مورد توجه قرار گیرد. شکستگی برنج در فرآیند تبدیل از مهم ترین مشکلات می باشد که سبب ضایعات و کاهش ارزش اقتصادی آن می شود. از عمده ترین عوامل موثر در شکستگی دانه برنج ضربه های مکانیکی می باشد. هدف اصلی این پژوهش اندازه گیری اثر ضربه بر دانه غلات بود، به این منظور دستگاهی طراحی و ساخته شد که می توان توسط آن دانه ها را در انرژی های مختلف تحت ضربه قرار داد. از این دستگاه برای بررسی خصوصیات مقاومت به ضربه چهار رقم برنج (درودزن، سازندگی، عنبربو و قصردشتی) که با چهار روش آبیاری غرقاب هر روز، غرقاب متناوب با دور یک روز، جویچه ای یک در میان ثابت و جویچه ای یک در میان متغیر) کشت شده بودند، استفاده گردید. خواص فیزیکی دانه ها پس از خشک شدن و پوست کنی اندازه گیری شد، سپس دانه ها به روش آیزود تحت آزمایش بارگذاری ضربه ای قرار گرفتند.

چکیده تعیین منحنی های هم دمای دفعی رطوبت تعادلی برش لیمو ترش و انتخاب مدل ریاضی مناسب جهت پیش بینی آن به کوشش : مهدی تقی پور وانانی لیموترش (citrus aurantifolia)، از مرکبات می باشد. این میوه دارای خواص دارویی و غذایی زیادی می باشد یکی از پارامترهای مهم به منظور بهینه سازی فرآیند خشک کردن و انبار مانی مواد غذایی آگاهی از مقدار رطوبت تعادلی در رطوبت نسبی و دماهای مختلف هوا می باشد. مقدار رطوبت موجود در ماده بعد از آن که ماده، مدت زمان نامحدودی را در معرض محیط ویژه ای (رطوبت نسبی و درجه حرارت خشک هوای محیط) قرار گیرد را رطوبت تعادلی گویند. در این پژوهش با استفاده از روش وزن سنجی، مقادیر رطوبت تعادلی برش لیمو ترش در سه دمای 30، 40 و 50 درجه سانتی گراد به دست آورده شد. برای این منظور از یک محفظه کنترل شده از نظر شرایط ترمودینامیکی استفاده گردید. پس از تعیین مقادیر رطوبت تعادلی، منحنی های هم دما ترسیم گردید، سپس مدل های ریاضی مناسب برای هر دما مشخص شد. در این تحقیق از 14 مدل معروف اسوین ، اصلاح شده ی اسمیت، اصلاح شده ی اسوین، اصلاح شده ی هندرسون، اصلاح شده ی هالسی، اصلاح شده ی چانگ فاست، اصلاح شده ی بت، چانگ فاست، کوهن، هندرسون، هالسی، گب، کاریه و پلگ برای برازش داده ها ی آزمایشی استفاده شد و از فاکتورهای آماری ضریب تبیین، مربع کای، مربع میانگین خطا و متوسط انحراف نسبی برای مقایسه ی مدل ها استفاده گردید . در هر سه دما مدل پلگ به عنوان بهترین مدل جهت پیش بینی مقادیر رطوبت تعادلی انتخاب شد. به منظور بررسی اثر دمای محیط بر روی مقادیر رطوبت تعادلی از آزمون f استفاده شد . نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با افزایش دمای محیط مقدار رطوبت تعادلی کاهش می یابد. مقادیر رطوبت تک لایه ای نیز با بکارگیری معادله بت برای هر سه دما محاسبه گردید که مقدار آن برای دماهای 30، 40 و50 درجه سانتی گراد به ترتیب 397/2%، 173/2% و 477/1% (گرم آب بر گرم ماده خشک) به دست آمد و مشاهده شد که با افزایش دما مقدار رطوبت تک لایه کاهش می یابد.

ایران سومین تولید کننده و دومین صادرکننده ی خرما است. ارزش اقتصادی به ازاء هر تن خرمای صادراتی ایران نسبت به کشورهای صادرکننده ی خرما به علت عدم انجام فرآوری مناسب در رتبه ی پانزدهم جهانی قرار دارد. هسته گیری یکی از فرآیندهایی است که موجب افزایش ارزش افزوده ی خرما می گردد. خرمای بدون هسته به منظور ایجاد بازارهای جدید، مصرف کنندگان جدید و به عنوان ماده ی اولیه ی فرآورده های دیگر استفاده می شود. دستگاه های ساخته شده برای هسته گیری خرمای کامل از روش پانچ برای خروج هسته از خرما استفاده کرده اند. در این پژوهش یک واحد هسته گیر خرما به روش گیره ای برای اولین بار طراحی، ساخته و ارزیابی شد. کارآئی واحد هسته گیر در سه سطح سرعت (30، 60 و 90 تعداد نامی هسته گیری بر دقیقه) و پنج سطح محتوای رطوبتی بر پایه ی تر (28، 26، 24، 22، 20%) برای خرمای مضافتی مورد آزمون قرار گرفت. با توجه به ارزیابی های صورت گرفته رطوبت تأثیر معناداری بر روی هسته گیری از خود نشان نداد اما سرعت تأثیر معناداری بر آن داشت. میانگین درصد گوشت از دست رفته برابر 1/2 درصد بود و بین تیمارهای رطوبت، سرعت و برهمکنش رطوبت - سرعت اختلاف معنی داری در درصد گوشت از دست رفته وجود نداشت. رطوبت، سرعت و اثر برهمکنش آن ها تأثیر معنی داری روی درصد تغییر طول خرما نداشتند. با افزایش سرعت، درصد تغییر طول خرما افزایش یافت اما با افزایش رطوبت درصد تغییر طول خرما روند کاهشی پیدا کرد. میانگین تغییر طول خرما 11-% بود. تیمارهای سرعت، رطوبت و اثر برهمکنش سرعت و رطوبت نیز تأثیر معناداری بر روی درصد تغییر قطر خرما پس از هسته گیری نشان ندادند. با افزایش سرعت درصد تغییر قطر افزایش یافت اما با افزایش رطوبت درصد تغییر قطر کاهش یافت و میانگین آن برابر 3/7% شد. مطلوب ترین حالت برای هسته گیری از نظر درصد هسته گیری و سرعت در رطوبت 26 درصد (بر مبنای تر) و سرعت 60 (تعداد نامی هسته گیری بر دقیقه) بود که در آن هسته گیری 80%، گوشت از دست رفته 1/2%، تغییر طول 9/7-% و درصد تغییر قطر 3/7% مشاهده شد.

برای شبیه سازی و پیش بینی رفتار خشک شدن دانه های مرطوب در یک خشک کن بستر سیال مایکروویو با بازگردش هوای خروجی در این تحقیق یک مدل ریاضی عمومی معرفی گردید. این مدل بر پایه اصول ترمودینامیکی بناشد و با استفاده از آزمایش های متعدد خشک کردن ذرت در یک خشک کن بستر سیال مایکروویو مجهز به سامانه بازگردش هوای خروجی در مقیاس آزمایشگاهی، اعتبار سنجی شد. به طور کلی این مدل روند تغییرات رطوبت محصول و همچنین دما و رطوبت هوای خروجی را، در یک خشک کن بستر سیال مایکروویو با بازگردش هوای خروجی، با میانگین خطای کمتر از 9 % پیش بینی می کنند. همچنین میزان انرژی ویژه مصرفی مربوط به خشک کردن ذرت در شرایط بستر سیال مایکروویو و دو حالت بدون بازگردش هوای خروجی و با بازگردش هوای خروجی مورد بررسی قرار گرفت. با به کار گیری دوباره هوای گرم خروجی در خشک کردن بستر سیال- مایکروویو ذرت از رطوبت 00/43 % تا 28/16% بر مبنای وزن خشک، مقدار انرژی ویژه مصرفی حداکثر تا 32/60 % با بازگردش تمام هوای خروجی نسبت به حالت بدون بازگردش هوا خروجی کاهش یافت. همچنین حداکثر کاهش در زمان خشک شدن محصول در حالت بازگردش کامل هوای گرم خروجی نسبت به حالت بدون بازگردش هوای خروجی 78/28 % محاسبه گردید. که این امر به دلیل افزایش دمای هوای ورودی رخ می دهد.

اهمیت گلرنگ به عنوان دانه روغنی، به خصوص به دلیل دارا بودن اسیدچرب غیر اشباع لینولئیک باعث شده به تولید آن در جهان توجه خاصی معطوف گردد. در این تحقیق با استفاده از روش وزن سنجی، مقادیر رطوبت تعادلی دانه گلرنگ در سه دمای هوای 25، 40 و 60 درجه سانتی گراد در یک فرایند جذب و در یک فرآیند دفع در دمای 60 درجه سانتی گراد به دست آورده شد. برای این منظور از یک محفظه کنترل شده از نظر شرایط ترمودینامیکی استفاده گردید. پس از تعیین مقادیر رطوبت تعادلی، منحنی های جذبی هم دما در دما-های محیطی مختلف ترسیم گردید. در این تحقیق مدل شبکه عصبی مصنوعی برای برازش داده ها ی آزمایشی استفاده شد، که لایه ورودی مدل شامل دو نورون که مربوط به دو متغیر ورودی، و لایه خروجی دارای یک نورون، که نشان دهنده محتوای رطوبت تعادلی (emc) در مدل است. تعداد نورون ها در لایه پنهان 1 و لایه پنهان 2 به ترتیب 15 و 10 عدد بودند. متغیرهای ورودی نیز رطوبت نسبی و دما می باشند. مدل ann خشک کن توسط الگوریتم پس انتشار خطا آموزش داده شد. فاکتورهای آماری ضریب همبستگی ، مربع میانگین خطا برای مقایسه ی مدل ها استفاده گردید. بعد از 1000 بار تکرار مراحل آموزش، ضریب همبستگی بین خروجی مشاهده شده و خروجی پیش بینی شده به سطح بالای (999/.) رسید. همچنین با استفاده منحنی های دفعی و جذبی در دمای 60 درجه سانتی گراد پدیده پسماند مورد بررسی قرار گرفت. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما در یک رطوبت نسبی ثابت هوا، مقدار رطوبت تعادلی کاهش یافت. در پایان این تحقیق مقادیر رطوبت تک لایه ای دانه های گلرنگ با استفاده از معادله بت برای هر سه دمای مذکور محاسبه گردید و نتایج نشان داد که با افزایش دما رطوبت تک لایه کاهش می یابد.

چکیده ندارد.

پایین بودن ضریب انتقال حرارت بین صفحه جاذب و هوای خنک کننده که باعث افزایش تلفات حرارتی از قسمت فوقانی جمع کننده و کاهش بازده حرارتی آن می شود از معایب استفاده از صفحات جاذب تخت در جمع کننده های خورشیدی هوایی می باشد. در تحقیق حاضر یک جمع کننده خورشیدی هوایی با صفحه جاذب متخلخل با دو نوع پوشش شیشه ای متفاوت یکی تخت و دیگری پله ای طراحی، ساخته و تاثیر استفاده از پوشش های فوق در دبی های مختلف هوای خنک کننده ها در شرایط طبیعی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است .

امروزه استفاده از انرژی خورشیدی جهت خشک کردن غلات و سایر محصولات کشاورزی در جهان رو به افزایش است . از دلایل این امر می توان به تجدیدپذیری، پایان ناپذیری، نداشتن آلودگی زیست محیطی و رایگان بودن این منبع عظیم انرژی اشاره کرد. طرح حاضر یک ایده جدید در بکارگیری انرژی خورشیدی بعنوان سوخت اصلی خشک کن می باشد و برای اولین بار در ایران طراحی و ساخته شده است . این خشک کن خورشیدی از نوع نیمه پیوسته فعال و مختلط بوده که در آن جریان هوا به صورت جابجایی اجباری برقرار می گردد. طراحی و ساخت آن در بخش ماشینهای کشاورزی انجام شد و فرایند خشک شدن ذرت در آن مورد ارزیابی قرار گرفت .

بخش اعظم تلفات در جمع کننده های تخت مربوط به تلفات قسمتهای فوقانی جمع کننده است علت این امر این است که انرژی گرمایی توسط تابش و همرفت از قسمت پوشش جمع کننده با محیط اطراف تبادل می گردد و از دسترس خارج می شود. برای به حداقل رساندن این تلفات جمع کننده ای جدید با پوشش پله ای و جاذب متخلخل طراحی و ساخته شد. هوای خنک کننده ابتدا از شکافهای ایجاد شده در بین شیشه های پوشش می گذرد و گرمای جذب شده در لایه های پوشش را به خود جذب می کند، بدین وسیله از تلف شدن این قسمت از انرژی خورشیدی جلوگیری می شود. همچنین هوای خنک کننده که از لایه پوشش بطرف جاذب - تقریبا بصورت عمودی - مکیده می شود تلفات همرفتی را به مقدار زیادی کاهش می دهد. در این تحقیق جمع کننده جدید را با صفحه جاذب متخلخل و دو نوع پوشش تک جداره و دوجداره از لحاظ دمای صفحه جاذب ، دمای هوای خروجی از جاذب ، دمای لایه های پوشش و بازده در دبی های مختلف هوای خنک کننده (از 0/00821 تا 0/03261 کیلوگرم بر مترمربع - ثانیه) مورد مقایسه قرار گرفت . همچنین جهت بررسی کارایی دستگاه در مقادیر متغییر تابش ، آزمایشات یکبار در تابستان و یکبار در فصل پائیز انجام شد. در این تحقیق دبی هوا توسط صفحه روزنه، دما توسط ترموکوپل نوع t و انرژی خورشیدی رسیده به زمین توسط شیدسنج اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش دبی هوای خنک کننده ضمن کاهش دما در تمام نقاط جمع کننده، راندمان افزایش یافت . همچنین مشخص شد که در دبی های پایین جمع کننده با پوشش دوجداره و در دبی های بالا جمع کننده با پوشش تک جداره دارای عملکرد بهتری است . برای مشخص شدن تاثیر مقادیر مختلف تابش بر کارایی جمع کننده نتایج آزمایشات در فصل تابستان و پاییز مورد مقایسه قرار گرفت و مشخص شد که جمع کننده در فصل پاییز دارای راندمان بالاتری است .

امروزه استفاده از انرژی خورشید جهت خشک کردن غلات و سایر محصولات کشاورزی در جهان رو به افزایش است . از دلایل این امر افزایش قیمت سوختهای فسیلی و نیز آلودگی های زیست محیطی ناشی از محصولات کشاورزی در جهان رو به افزایش است . از دلایل این امر افزایش قیمت سوختهای فسیلی و نیز آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف آنها می باشد. برنج که پس از گندم مهمترین منبع غذایی مردم ایران است پس از برداتش به خاطر داشتن رطوبت بیش از حد مجاز جهت فرآوری و یا انبارداری، خشک کردن آن لازم و ضروری می باشد. در بیشتر مناطق برنج خیز ایران، این غله به صورت سنتی (مستقیم در معرض آفتا) خشک می شود که نتیجه آن افزایش افت کمی و کیفی محصول می باشد. در این طرح سعی شده است با طراحی و ساخت خشک کن خورشیدی از نوع غیرفعال مختلط که جریان هوا در آن به صورت جابجایی آزاد (در اثر نیروهای محرک شناوری) برقرار می گردد، فرایند خشک شدن شلتوک با استفاده از مدلهای ریاضی موجود مورد بررسی قرار گیرد. دستگاه مذکور متشکل از یک جمع کننده خورشیدی هوایی، محفظه خشک کن و شاسی جهت حمل و نقل می باشد. جمع کننده خورشیدی از نوع صفحه جاذب معلق پوشش دار بوده و مساحت آن 80 × 150 سانتیمترمربع می باشد. جمع کننده به زیر محفظه خشک کن متصل گشته است و هنگام قرارگیری بر روی شاسی زاویه 45 درجه را با سطح زمین می سازد. محصول دورن بستری نوری شکل به ابعاد 7 × 43 × 84 سانتیمتر ریخته شده و در درون محفظه به ارتفاع 66 سانتیمتری از خروجی جمع کننده گذاشته می شود. در بالای محفظه خشک کن قابی چوبی جهت نگهداری پوشش شیشه ای تعبیه شده تا محصول به طور مستقیم انرژی تابشی خورشید را جذب نماید. جت ارزیابی دستگاه، فرایند خشک کن بر روی یک رقم شلتوک محلی به نام چمپا که جزو ارقام دانه کوتاه محسوب می شود انجام گردید شلتوک از مرکز تحقیقاتی کوشکک تهیه گردید و آزمایشات در دانشکده کشاورزی هم زمان با برداشت آغاز گردید. آزمایشات در سه عمق بستر 2، 4 و 6 سانتیمتر انجام شد تا حالتهای نزدیک به شرایط لایه نازک در این روش مشخص شود. پیش از شروع و پس از پایان هر آزمایش از بستر نمونه گیری به عمل می آمد تا رطوبت اولیه و نهایی شلتوک معین شود. دمای هوا در قسمت های مختلف خشک کن توسط ترموکوپل های نوع t که از طریق آمپلی فایر به کارت واسط (bpad 1201) نصب شده در داخل رایانه مرتبط بودند اندازه گیری می شد. نتایج بررسی های نشان داد که بستری به ضخامت 2 سانتیمتر شرایط لایه نازک را دارا می باشد، در حالی که بسترهای 4 و 6 سانتمتری چنین چیزی را نشان ندادند. همچنین برای خشک کردن خورشیدی به روش لایه نازک روابطی بر حسب مدلهای ریاضی استفاده شده در طرح ارائه گردید. به عنوان پیشنهاد می توان به بررسی های بیشتر در زمینه پایین آوردن هزینه اقتصادی دستگاه و همچنین انجام عملیات خشک کردن سایر محصولات کشاورزی اشاره نمود.