در این مطالعه به اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی از طریق شبیه سازی مقاومت حرارتی به مقاومت الکتریکی پرداخته شده است. در حالت انتقال حرارت پایدار تاثیر دما، رطوبت، چگالی و بافت میوه بر ضریب هدایت حرارتی اندازه گیری گردید. با افزایش رطوبت، چگالی و دما، ضریب هدایت حرارتی برای تمامی نمونه های مورد آزمایش افزایش پیدا کرد. نتایج حاصل از مقایسه میانگین های ضرایب هدایت حرارتی نمونه های مورد استفاده به روش دانکن نشان دهنده تاثیر بافت بر ضریب هدایت حرارتی با اطمینان 95% می باشد.

خشک کردن به علت انتقال همزمان جرم و حرارت از پیچیده ترین پدیده های مهندسی است. کیفیت محصول خشک شده از مهمترین مفاهیم در فرایند خشک کردن است. دانش توزیع رطوبت و دمای داخل محصول در طی فرایند خشک کردن برای طراحی فرایند، عملیات حمل و نقل، کنترل کیفیت و صرفه جویی در انرژی لازم است. مزیت مهم خشک کردن در خلاء حفظ کیفیت محصول خشک شده است. ابزارهای پرهزینه و آزمون های طولانی مدت برای ایجاد تصویری دقیق از فرآیند خشک کردن و برای انجام آزمایش ها جهت تعریف مقادیر بهینه پارامترهای خشک کردن لازم است. بنابراین استفاده از شبیه سازی رایانه ی برای بررسی چنین فرایندهای پیچیده ای مناسب تر است. در تحقیق حاضر فرایند همزمان انتقال جرم و حرارت در طی خشک کردن در خلاء با استفاده از معادلات luikov به روش اجزاء محدود با نرم افزار femlab شبیه سازی شد. با توجه به ارزش غذایی بسیار بالای سیب خشک شده و نیز ارزش افزوده بالای آن، سیب به عنوان ماده مدل انتخاب شد. برای اعتبار سنجی مدل، برگه های سیب در خشک کن خلاء برای دو ضخامت 5 و mm 7 در سه سطح فشار ( kpa20،30،40) و سه سطح دما (°c 50،60،70) خشک شدند. نتایج روش عددی و تجربی با یکدیگر مقایسه شد. انحراف داده های مدل از داده های آزمایشگاهی برای رطوبت برگه سیب بین 00/4% تا 36/12% و برای دمای مرکز برگه سیب بین 95/8% تا 59/12% است که نشان دهنده سازش خوب بین مدل عددی حاضر با داده های تجربی است. همچنین برای ارزیابی مدل و نرم افزار، مدل با داده های تجربی خشک کردن برگه مربع شکل سیب و مدل تحلیلی نمونه چوب صنوبر نیز اعتبارسنجی شد. میزان خطای مدل حاضر از نتایج تجربی چیانگ و پترسن برای توزیع رطوبت در حدود 00/1% و برای توزیع دما در حدود 82/0% بود. نتایج نشان داد که مدل می تواند برای هر شکل و در شرایط اتمسفر نیز قابل استفاده باشد. به دلیل هزینه بر بودن و زمان بر بودن آزمایش ها، مطالعه پارامتریکی نیز انجام شد. در این مطالعه توزیع دما و رطوبت در نقاط مختلف برگه سیب و همچنین اثر ضریب انتقال جرم و گرما بر توزیع رطوبت و دما بررسی گردید. نتایج نشان داد که گرچه ضریب انتقال جرم عدد بسیار کوچکی است، اما فرآیند خشک شدن را کنترل می کند. برای تعیین بهینه شرایط خشک کردن در محدوده شرایط انجام شده در این تحقیق، کیفیت برگه های سیب خشک شده بررسی شد. نتایج نشان داد که کمترین زمان خشک شدن و بهترین کیفیت برگه سیب در فشار kpa20 و دمای c°70 برای برگه های با ضخامت mm 5 به دست آمد.

با توجه به معایب روش سنتی خشک کردن انگور، خشک کردن با جریان هوای گرم برای تولید صنعتی کشمش می تواند جایگزین روش سنتی شود. ولی بدلیل زمان بر بودن، کاهش کیفیت محصول، مصرف بالای انرژی و جلوگیری از بیش خشک کنی در این خشک کن ها، مدل سازی و بهینه سازی فرآیند خشک کردن در این خشک کن ها ضروری است. در این پژوهش از بینایی ماشین برای اندازه گیری پارامترهایی که در طول فرآیند خشک کردن انگور تغییر می کنند (چروکیدگی و رنگ)، استفاده شده است. آزمایش های خشک کردن محصول در سه سطح دمایی (50، 60 و70 درجه سلسیوس) و سه سطح سرعت جریان هوای (8/0، 4/1 و 2 متر بر ثانیه) انجام شد. برای مدل سازی سینتیک تغییرات محتوای رطوبتی از 5 مدل ریاضی وابسته به زمان (لوویس، پیج، هندرسون و پابیس، وانگ و سینگ، و میدلی و همکاران)، مدل های رابطه ای چروکیدگی و پارامترهای رنگ در فضای rgb با تغییرات محتوای رطوبتی و همچنین 9 مدل شبکه عصبی با ورودی های مختلف و خروجی تغییرات محتوای رطوبتی استفاده شد. همچنین از مدل های مرتبه صفر و اول ریاضی و 5 مدل شبکه عصبی با ورودی های مختلف و خروجی پارامترهای رنگ l، a، b، h و s برای مدل سازی سینتیک تغییرات رنگ استفاده شد. برای تنظیم وزن ها و بایاس های اولیه شبکه عصبی برای رسیدن به آموزش مناسب برای هر ساختار شبکه عصبی و همچنین برای بهینه سازی فرآیند خشک کردن از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. از الگوریتم آموزش لونبرگ- مارکورات و تابع آستانه تانژانت سیگموئید برای آموزش شبکه ها استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم پردازش تصویر طراحی شده قادر است به خوبی عمل بخش-بندی را انجام دهد. همچنین بینایی ماشین توانایی اندازه گیری تغییرات رنگ l (99/0r2=)، a (994/0r2=) و b (994/0r2=) را دارد. نتایج حاصل نشان داد که مدل میدلی و همکاران با خطای 00001/0 و ضرایب تعیین 999/0 و بالاتر نسبت به بقیه مدل های ریاضی از دقت بالاتری برخوردار است. همچنین تغییرات محتوای رطوبتی رابطه خطی با دقت به ترتیب 98/0، 977/0، 976/0 و 957/0 با چروکیدگی سطحی و پارامترهای رنگ r، gو b دارد. شبکه عصبی با ورودی های دما، سرعت، چروکیدگی و زمان با ساختار 1-13-4 و با دقت 9998/0r2= و خطای 5-e1mse= نسبت به بقیه مدل ها از دقت بالاتری برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد که شبکه های عصبی نسبت به مدل های ریاضی مرتبه صفر و اول از دقت بالاتری برای مدل سازی پارامترهای رنگ برخوردار است. از میان شبکه های عصبی، شبکه با ورودی های دما، سرعت، تغییرات محتوای رطوبتی و زمان با ساختار 5-12-12-4 و با دقت 9985/0r2= و خطای 0551/0mse= نسبت به بقیه مدل ها از دقت بالاتری برخوردار است. نتایج بهینه سازی نشان داد که بهترین شرایط برای خشک کردن، دمای °c 65 و سرعت m/s 2 است. تحت این شرایط خشک کردن و با در نظر گرفتن سهم برابر انرژی و کیفیت در معادله بهینه سازی، زمان لازم و انرژی مصرفی برای رسیدن به محتوای رطوبتی 16/0 بر پایه خشک به ترتیب 8/14 ساعت و 46/87 کیلو ژول حاصل شد. همچنین مقادیر پارامترهای کیفی l، a، b، h و s به ترتیب 21/69، 66/4، 02/15، 21/77 و 25/14 حاصل شد.

با توجه به آمار تراکتورهای موجود در ایران (تا پایان سال 72 حدود 300000 دستگاه) مشاهده شده که تابحال هیچگونه ارزیابی از میزان مصرف سوخت این تراکتورها صورت نمیگیرد. و اکثر آنها مصرف سوخت بیش از حد استاندارد دارند. گرچه نسبت افزایش هزینه مصرف سوخت برای یک تراکتور نسبت به رقم استاندارد، رقم کمی است لیکن وقتی این رقم برای کل تراکتورهای موجود در کشور محاسبه گردد رقم قابل توجه ای خواهد بود. افزایش مصرف سوخت در تراکتورها نه تنها منجر به افزایش نیروی کشش نشده بلکه هزینه تولید را بالا میبرد که این موضوع در بحث مکانیزاسیون از اهمیت ویژه ای برخوردار است . جهت ارزیابی میزان مصرف سوخت تراکتور در شرایط مزرعه و استفاده بهینه از ادوات و دنباله بندهای تراکتوری با کمترین سوخت و حداکثر نیروی کشش دستگاهی طراحی و ساخته شد که قادر است میزان مصرف سوخت تراکتور را در حین کار اندازه بگیرد. اساس کار بدین ترتیب است که یک حجم معینی از سوخت در یک سیلندر مدرج قرارمیگیرد. در حین اندازه گیری، مسیر اصلی سوخت توسط تغییر حالت شیرهای برقی عوض شده و تراکتور سوخت مورد نیاز خود را از سیلندر مدرج تامین میکند. میزان مصرف سوخت تراکتور از اختلاف سطح سوخت در سیلندر مدرج بدست میاید. جهت قرائت سطح سوخت در این سیلندر از یک روش الکترونیکی استفاده شده است . اساس کار بدین شرح است که یک خازن صفحه ای در سیلندر ظرفیت خازن تغییر میکند. تغییرات ظرفیت خازن در واحد کنترل به حجم سوخت مصرفی تبدیل میگردد و میزان مصرف سوخت تراکتور به صورت دیجیتال در این واحد نمایش داده میشود. لازم بذکر است که این دستگاه تا بحال در ایران ساخته نشده است . طراحی و ساخت این دستگاه بصورت یک طرح پژوهشی در سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران و با بودجه و امکانات آن سازمان به انجام رسیده است .