به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب امید رضا روستاپور ∗

  • امیدرضا روستاپور*، علیرضا نیکوئی، احمد شریفی مالواجردی

    ایران یکی از کشورهای با پتانسیل بالای استفاده از انرژی خورشید است و بیش از 300 روز هوای آفتابی در سال دارد. در این تحقیق، امکان احداث نیروگاه خورشیدی در چند ایستگاه تحقیقات کشاورزی منتخب در استان های مرکزی، اصفهان و کرمان از لحاظ فنی، محیط زیستی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفتند. در این راستا، بعد از تعیین اطلاعات هواشناسی مورد نیاز با استفاده از نرم افزارMeteonorm  و شبیه سازی سامانه توسط نرم افزار PVsys، به تحلیل اقتصادی و تعیین نقطه سر به سر و میانگین قیمت تمام شده تولید انرژی برای نرخ های تنزیل مختلف پرداخته شد. همچنین کاهش آلایندگی در اثر کاهش انتشار گازهای  Cox، Nox و Sox با توسعه نیروگاه خورشیدی بررسی شد. طبق نتایج، حداکثر میزان تولید برق در سال در ایستگاه رودشت اصفهان معادل 303 کیلووات ساعت بر مترمربع می باشد. احداث این نیروگاه ها از تولید 748 تن آلاینده حاصل از احتراق سوخت های فسیلی برای تولید برق جلوگیری می نماید. همچنین مشخص شد که با لحاظ تعرفه خرید انرژی الکتریکی (6370 ریال بر کیلووات ساعت)، احداث نیروگاه های فتوولتاییک با نرخ معمول تسهیلات اعتباری که بیش از 8 درصد است، از توجیه اقتصادی لازم برای سرمایه گذاران برخوردار نیست لذا با عنایت به اینکه اجرای این پروژه ها باعث تولید انرژی های پاک می گردد و اثرات مثبت زیست محیطی به همراه دارد، به همین منظور توصیه می شود تسهیلات ویژه بانکی با نرخ بهره کمتر از 8 درصد برای توسعه آن در کشور در نظر گرفته شود تا انگیزه ورود بخش خصوصی به این عرصه بر قرار گردد.

    کلید واژگان: نیروگاه فتوولتائیک, مطالعه امکان سنجی, شبیه سازی, تحلیل اقتصادی, محیط زیستی}
    Omid Reza Roustapour *, Alireza Nikouei, Ahmad Sharifi Malvajerdi

    Iran has a high potential of solar radiation and lots of sunny days (more than 300 days) in a year.  In this study the feasibility of establishment the photovoltaic powerhouse in several agricultural research stations of Markazi, Esfahan and Kerman Provinces was investigated. In this regard, after determining and analyzing the required meteorological information using Meteonorm software and system simulation by PVsys software, economic analysis of each station were performed by determining the breakeven point and the average cost of energy production for different discount rates. The study also examined the reduction of pollution due to the reduction of Cox, Nox and Sox emissions as a result of employing photovoltaic power plants. According to the results, the most solar electricity generation was occurred in Rudasht station of Esfahan province equaled to 303 kWh/m2 per a year. Photovoltaic powerhouse establishment in the research stations could eliminate pollution production up to 748 tons in a year which exhausted from fuel combustion in the power generation turbines. Results also illustrates considering electricity purchase tariff (6370 IRR/kWh), the construction of photovoltaic power plants with the usual interest rate (more than 8%) is not economically viable for investors. Therefore, the implementation of such projects cusses to produce clean energy and to bring environmental protection, a special banking facilities with interest rates below 8% is recommend to motivate private sector for investment.

    Keywords: Photovoltaic powerhouse, Feasibility study, Simulation, Economic Analysis, Environmental}
  • احمد خالو احمدی، بهفر فرزانه*، امیدرضا روستاپور

    ارایه راهکارهای جدید برای کنترل پسماندهای مرطوب یکی از مهمترین مسایل در حفظ سلامت جامعه است. یک راه حل مناسب برای مدیریت ضایعات غذایی برای منافع زیست محیطی، اقتصادی و کشاورزی خشک کردن است. خشک کردن از طریق کاهش رطوبت، کاهش ضایعات و افزایش نگهداری را به دنبال خواهد داشت. در این راستا خشک کردن ضایعات غذایی با دو الگوی سینی معمولی و سینی با هواگذر میانی و جانبی با ضخامت cm3 در یک خشک کن کابینتی مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر سه دمای 50 ،60 و C 70 و سه سرعت جریان هوای ورودی 1 ، 1/5 و 2 متر بر ثانیه بر مدت زمان و فرایند خشک شدن ضایعات غذایی و میزان مصرف انرژی آنها مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای نسبت رطوبت وآهنگ خشک شدن استخراج گردید. نتایج نشان دادند در الگوی سینی هوا گذر میانی و جانبی، دما، مهمترین عامل فیزیکی است که بر روی خشک کردن ضایعات غذایی تاثیر می گذارد. مصرف انرژی در روش الگوی سینی با هواگذر میانی و جانبی بیشتر از روش الگوی سینی معمولی است.

    کلید واژگان: خشک کردن, ضایعات غذایی, انرژی, خشک کن کابینتی}
    Ahmad Khaloahmadi, Behfar Farzaneh *, Omid Reza Roustapoor

    Providing new solutions to control wet waste is one of the most important issues in maintaining public health. A good solution in order to manage of food waste for benefits of environmental, economic and agriculture is drying. Drying will reduce waste and increase preservation by reducing moisture. In this regard, two types of methods for drying food waste with conventional tray pattern, and tray with Central and lateral airflow pattern in cabinet dryer were studied. The effect of three temperatures of 50, 60 and 70 ° C and three velocities 1, 1.5 and 2 m / s with thickness of 3 cm on the energy consumption were investigated. In addition, drying kinetics and drying intensity diagrams were extracted. The results showed that the in the central and lateral airflow pattern, temperature is an important factor that affects in the drying of food waste. The energy consumption in the tray with central and lateral airflow pattern is more than the conventional tray pattern.

    Keywords: drying, Food waste, energy, Cabinet dryer}
  • محمد یونسی الموتی*، امیدرضا روستاپور

    گل محمدی با نام علمی Rosa damascena از مهم ترین انواع گل های رز در دنیا و از مشهورترین گیاهان در تاریخ باغبانی است. زمان برداشت گل محمدی، از اوایل اردیبهشت تا اواخر خرداد ماه و قبل از طلوع آفتاب در هوای خنک بامدادی است. در این تحقیق نسبت به طراحی و ساخت دستگاه برداشت گل محمدی قابل حمل توسط کارگر اقدام شد. این دستگاه شامل تیغه برش، لوله مکش، موتور مکنده بنزینی، شاسی، کوله پشتی و واحد جداساز سیکلونی می باشد. کلیه تجهیزات از جمله موتور و سیکلون بر شاسی نصب می شود و توسط کارگر قابل حمل است. گل دقیقا از زیر نهنج توسط تیغه رفت و برگشتی بریده شده و توسط مکش ایجاد شده توسط موتور مکنده، وارد لوله مکش و سپس به واحد جداساز سیکلونی انتقال می یابد. در نهایت گل از طریق لوله خروجی سیکلون به کیسه برزنتی منتقل و در آن جمع آوری خواهد شد. ارزیابی دستگاه با استفاده از طرح کاملا تصادفی با سه تیمار و سه تکرار در دشت گل لایزنگان داراب انجام شد. تیمار ها شامل تغییرات دور موتور در سه سطح 900، 1200 و 1500 دور در دقیقه بود. در هر یک از تیمارها پارامتر های سوخت مصرفی و زمان مصرفی برای انجام عملیات برداشت اندازه گیری شد. تیمار شاهد، برداشت با دست توسط کارگر در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج ارزیابی، با افزایش دور موتور علی رغم افزایش مصرف سوخت، زمان مفید برداشت کاهش یافت. همچنین کاهش زمان برداشت در حداکثر دور موتور نسبت به برداشت دستی و برداشت در دو سطح دیگر دور مشاهده شد.

    کلید واژگان: گل محمدی, برداشت مکانیزه, دستگاه قابل حمل, سوخت مصرفی, زمان برداشت}
    Mohammad Younesi Alamooti *, Omid Reza Roustapoor

    Rosa damascena is one of the significant Rosa flower in all over the world and one of the famous plant in horticulture history. Rosa flowers will harvest from the first of Ordibehesht to the end of Khordad before rising sun and in the cool air of morning. In the current research, a portable machine for flower harvesting designed and developed. This machine contains a cutter, suction pipe, fuel motor, frame, backpack and a cyclone separator. All components of the machine including the motor and the cyclone separator are assembled on frame and transported by workers. Flower cut exactly under the receptacle by a reciprocating cutter and sucked to the flexible pipe by the fuel motor and after that transferred to a cyclone separator. Finally, flower is collected in a canvas bag installed at the end of cyclone. Evaluation of the machine was done using completely randomized design with three treatments and three replications in the flower plain of Lizangan from Darab. The treatments were the revolution of motor shaft in three levels of 900, 1200 and 1500 rpm. The parameters including fuel consumption and harvesting period time in every treatment were measured. The control treatment was considered traditional flower harvesting by hand. Based on the evaluation results, increasing the rpm of motor was caused to increase fuel consumption and decrease the net harvesting period time. Also, harvesting time at maximum revolution of motor was decreased in comparison with hand harvesting.

    Keywords: Rosa damascene, Mechanization harvesting, Portable machine, Fuel consumption, Harvesting period}
  • احمد خالو احمدی، امیدرضا روستاپور*، علی محمد برقعی

    ارایه راه کارهای جدید برای بهبود فرایند و کاهش زمان خشک شدن و همچنین توسعه خشک کردن در مهار زباله های تر یکی از مسایل مهم در حفظ سلامت جامعه است. خشک کردن می تواند از طریق کاهش رطوبت، ذخیره سازی برای آینده، حمل و نقل آسان، بهبود ارزش های گرمایی و وابستگی کمتر به سوخت های فسیلی، کاهش بوی زباله، کاهش ضایعات و کاهش اثرات زیست محیطی را به دنبال داشته باشد. در این راستا جهت مطالعه رفتار خشک شدن ضایعات غذایی یک نمونه خشک کن کابینتی طراحی، ساخته و ارزیابی شد. توان حرارتی معادل 2.7kW به عنوان منبع گرمایش هوای ورودی تعیین شد. در این راستا طبق محاسبات انجام شده از یک فن گریز از مرکز با حجم هوای 310m3 h-1 ،2800rpm و 110pa برای ایجاد جریان هوا در خشک کن استفاده شد. سینی خشک کن دارای مجاری هواگذر میانی و جانبی بود. تاثیر سه سطح دمای 50 ،60 و 70 درجه سانتی گراد و سه سطح سرعت جریان هوای ورودی 1، 1.5 و  m s-12 بر مدت زمان، شدت خشک شدن و میزان مصرف انرژی خشک کردن ضایعات غذایی با ضخامتcm 3 مورد بررسی قرار گرفت و نمودارهای نسبت رطوبت و شدت خشک شدن استخراج شد. نتایج نشان داد تمام فرایند خشک شدن در دوره نزولی رخ داده است. مصرف انرژی در دمای 70 درجه سانتی گراد بیشترین و در دمای  50درجه سانتی گراد کمترین مقدار است. مقدار انرژی فعال سازی برای توده ضایعات غذایی در سه سطح سرعت، مقدار ثابت  10417.44J mol-1 به دست آمد. ضریب نفوذ رطوبت در دماهای 50 و 60 درجه سانتی گراد کمتر از دمای 70 درجه سانتی گراد بوده است زیرا با افزایش دما مقاومت سلولی کاهش یافته و نفوذ رطوبت افزایش می یابد.

    کلید واژگان: انرژی فعال سازی, انرژی مصرفی, خشک کردن پسماندهای غذایی, خشک کن کابینتی, ضایعات غذایی, ضریب نفوذ رطوبت}
    A. Khalo Ahmadi, O. R. Roustapour *, A. M. Borghaee
    Introduction

    Providing new solutions to control wet waste is one of the most important issues in maintaining public health. Drying will reduce the harmful effects on the environment by reducing moisture and the smell of wastes as well as easy transportation and disposal costs. The purpose of the design and development of the household dryer is to dry food waste in order to reduce its volume and prevent the spread of its pollution in the air, water, and soil. To study the drying behavior of food waste, an experimental cabinet dryer was designed, fabricated, and evaluated for drying food waste.

    Materials and Methods

    The dryer consisted mainly of the drying chamber, electric heater, fan, air inlet channel, mesh tray, air distribution plates, temperature sensor, and control panel. Different parts of the dryer were made of a stainless galvanized sheet. The dryer was modeled using Catia 2019 software and its various parts were designed. The heating power was calculated as 2.7 kW. A centrifugal fan with an air volume of 310 m3h-1, 2800 rpm, and 110 Pa was used to supply airflow in the dryer. In the drying process, a tray with medium and lateral air passage was fabricated and applied. Food waste was obtained from fruit and vegetable waste, homemade food, and fruit shops. And nonfood items such as glass, paper, plastics, and metals were separated from the waste and crushed with a shredder, and reduced to sizes less than 20 mm. First, the product was placed in the environment for one hour and then pressed with a mechanical press with the same pressure to eliminate part of the water. An anemometer UT363 model made in China was used to measure the air velocity. The temperature was measured and controlled by a temperature thermostat of G-sense model made in Iran. The effect of three temperatures of 50, 60, and 70 °C and three inlet velocities of 1, 1.5, and 2 m s-1 on the kinetics and intensity of drying of food waste and energy consumption of food waste with a thickness of 3 cm was investigated. Moisture ratio and drying intensity diagrams were extracted. Diffusion, activation energy, and energy consumption were determined.

    Results and Discussion

    Drying kinetics diagrams showed that temperature had a significant effect on moisture variation of food waste during drying. Drying period decreased with increasing temperature. The slope of the drying intensity diagrams increased with the increase of the dryer temperature. Drying rate was decreased at the temperature of 70 °c and it had a steeper slope that indicates the more intensity of the drying process in this condition. The drying process of all three samples occurred in the falling rate stage. The air duct on the side and in the middle of the tray caused hot air conducted above the tray and increased energy consumption. Effective moisture diffusivity of food waste during the drying process was in the range of 3.65×10-9-4.56×10-9 (m2 s-1). The effective moisture diffusivity at temperatures of 50 °C and 60 °C was less than 70 °C. Because at the temperature of 70 °C, the membrane resistance of the cell destroyed by high heat and increased the diffusion coefficient in the material.

    Conclusion

    Increasing temperature caused the drying period decreased and the drying occurred in the falling rate stage. Temperature and the interaction of velocity and temperature had a significant effect on the drying process. The highest drying intensity and the lowest drying time were observed at the temperature of 70 °C and a velocity of 2 m s-1. Energy consumption had the maximum value at the temperature of 70 °C and a velocity of 2 m s-1 and a minimum value at the temperature of 50 °C and a velocity of 1 ms-1. The amount of activation energy for the food waste mass at three velocities was equal to 10417.44 J mol-1.

    Keywords: Activation energy, Cabinet Dryer, Energy Consumption, Food waste drying, Moisture diffusivity}
  • داود مومنی*، جلال جوادی مقدم، امیدرضا روستاپور

    سالانه به دلایل مختلف تلفات زیادی در تولید محصول ایجاد شده و صدمات جبران ناپذیری به درختان میوه وارد می شود. یکی از راه کارهای عملیاتی شده در دنیا به منظور کاهش این صدمات، استفاده از پوشش های توری در باغات است. برای این که انتخاب توری مناسب صورت گیرد ضرورت دارد در ابتدا عوامل اصلی مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه بررسی گردند تا توری نصب شده اثر نامطلوبی بر آن ها ایجاد نکند. در این تحقیق، سامانه پایشگر برای پایش تغییرات میزان تابش، دما، رطوبت نسبی داخل و خارج باغات سرپوشیده پسته و زردآلو و همچنین جهت و سرعت باد در خارج باغات سرپوشیده مذکور طراحی و ساخته شد. این سامانه داده های مربوطه را در داخل و خارج سایبان اندازه گیری کرده و به سرور مرکزی ارسال کرده تا ذخیره گردد. بررسی نمودار تغییرات ماهانه دما، رطوبت نسبی و نور دریافتی در کل دوره در باغات سرپوشیده زردآلو در شاهرود و پسته در رفسنجان نشان داد که دمای داخل سایبان نسبت به بیرون کمتر بوده است ولی اختلاف معنی داری بین ماه ها مشاهده نشد. در خصوص رطوبت نسبی و نور نیز به ترتیب بیشتر و کمتر از بیرون بوده اند ولی اختلاف معنی داری بین ماه ها مشاهده نشد. به طور کلی بررسی تغییرات میانگین پارامترهای سه گانه دما، رطوبت و تابش در کل دوره نشان داد بیشترین اثر استفاده ازسایبان در باغات بر روی کاهش شدت نور دریافتی بوده است. همچنین هنگامی که سرعت باد زیاد است، دمای داخل و خارج از سایبان به یکدیگر نزدیکتر است.

    کلید واژگان: باد, دما, رطوبت, سایبان, نور}
    Davood Momeni *, Jalal Javadimoghaddam, Omidreza Roustapour

    There are many losses in crop production each year, due to various reasons. The use of shadow nets in orchards is one of the protection solutions. In order to select the appropriate net, it is necessary to determine the main factors in plant growth to utilize from net benefits and prevent its adverse effects.. In general, light, temperature and humidity are three main effective factors in plant growth and development. In this research, a monitoring system was designed and built to monitor the changes in radiation, temperature and relative humidity inside and outside of the selected covered pistachio and apricot gardens. Wind velocity and direction outside the gardens were also measured. The measured data by the system related to these factors inside and outside the gardens was collected in a central server. Investigation of monthly graphs of changes in temperature, relative humidity and light received from apricot gardens in Shahroud and Pistachio gardens in Rafsanjan showed that the temperature inside the shading nets was lower than outside but there was no significant difference between the months records. For relative humidity and light factors, respectively the inside records were higher and lower than outside records. But no significant differences were observed between the months. In general, the study of changes in the mean values of the three factors of temperature, humidity and radiation in the whole period showed that the greatest effect of shading net in orchards was the reducing of the intensity of light received. When the wind velocity was high, the temperature inside and outside the shading net was closer to each other.

    Keywords: Humidity, light, Shade house, Temperature, Wind}
  • امید رضا روستاپور*، امید عظیمی، حمیدرضا گازر
    در خشک کن رایج شلتوک (خشک کن های بستر خوابیده)، خشک شدن به صورت یکنواخت صورت نمی گیرد. برای رفع این مشکل، دو الگوی جریان هوای کنارگذر شامل کانال ورود هوا به توده شلتوک از جانب و میان گذر شامل ورود هوا به میان توده شلتوک تعریف و نحوه توزیع جریان در توده متخلخل شلتوک توسط نرم افزار فلوئنت در شرایط گذرا شبیه سازی شده است. در الگوی کنارگذر، هوا از دیواره های جانبی مخزن و در میان گذر، از کانال وسط مخزن وارد می شود. در مدل سازی، دمای هوای 40 درجه سلسیوس با جریان 550 مترمکعب در ساعت درنظر گرفته شد. شبیه سازی نشان داد، هوا در الگوی میان گذر با سرعت بیشتری جریان می یابد و به تمام نقاط مخزن شلتوک نفوذ می کند. عدم وجود کانال میانی در الگوی کنارگذر منجر به تولید میدان دمایی نامنظم با اعوجاج زیاد می شود. راست آزمایی داده های دما نشان داد که دمای اندازه گیری شده با دمای حاصل از شبیه سازی عددی 2 درصد اختلاف دارد.
    کلید واژگان: خشک کن شلتوک, شبیه سازی عددی, محیط متخلخل, الگوی کنارگذر, الگوی میان گذر}
    Omid Reza Roustapour *, Omid Azimi, Hamid Reza Gazor
    Drying process is not uniform in the common rice dryers (batch type dryers). In order to decrease this problem, two types of passing hot air dryer consisted of the lateral and central patterns has been defined and method of air distribution in the rice porous media modeled by Fluent software in transient condition. In the lateral pattern, air enters through the side walls of the dryer chamber and in the central pattern, air enters through the central channel of the dryer chamber. The air temperature is 40 oc and air flow rate is 550 m3/h in all models. The results of simulation illustrate, the air flows more rapidly in the central pattern and penetrates into all parts of the dryer chamber. There is not any central passing air channel in the lateral pattern so, it caused to produce an irregular temperature field with high distortion. Models were verified in steady state condition. Results show the final temperature of model was near the measured data with 2% deviation.
    Keywords: Paddy dryer, Numerical simulation, Porous media, Lateral pattern, Central pattern}
  • حمیدرضا گازر*، امیدرضا روستاپور، روح الله جهانیان
    در این مقاله بهینه سازی شرایط عبور هوا در خشک کن های مرسوم شلتوک با استفاده از روش دینامیک سیال جریان در دو الگوی رایج و الگوی هشتی شکل بررسی شد. آزمایشات با استفاده از یک خشک کن بستر خوابیده آزمایشگاهی با قابلیت تغییر الگوی جریان هوا در دمای 50 درجه سلسیوس برای خشک کردن شلتوک رقم هاشمی انجام شد. با استفاده از روش دینامیک سیال محاسباتی و به کارگیری نرم افزار فلوئنت، مدل سازی عددی تغییرات دما، سرعت جریان هوا و افت فشار در مقاطع مختلف خشک کن و توده متخلخل شلتوک بررسی و با داده های آزمایش مقایسه شد. همچنین اثر پارامترهایی از جمله زمان خشک شدن در حالت پایا و زمان های 20، 100، 1000، 1800، 3600 و 7200 ثانیه بر تغییرات دما هوا در توده شلتوک نیز در الگوهای رایج و هشتی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با در نظر گرفتن دبی و دمای ثابت در ورودی محفظه خشک کن، سرعت جریان هوا در الگوی هشتی در تمامی قسمت ها بیشتر از الگوی رایج بود. در الگوی رایج سرعت هوا در مجاری هوا به صورت تقریبا یکنواخت از ورودی تا صفر در انتها کاهش می یافت در صورتی که در الگوی هشتی در ابتدا با شیب کمتری بوده و در انتها بیشتر می شد. همچنین در مقایسه دو حالت عبور هوا در الگوی رایج و هشتی شکل میزان افت فشار در حالت الگوی رایج حدود 10 درصد بیشتر از حالت کاربرد مجاری هشتی شکل بوده و تنها در انتهای سیستم به دلیل برخورد هوا به مانع دیواره انتهایی افت فشار در حالت هشتی اندکی بیشتر از حالت رایج بود. حالت هشتی شکل در کف مخزن خشک کن به دلیل عبور مقدار بیشتری جریان هوای داغ از درون خود عملکرد بهتری را در مقایسه با حالت رایج داشت. بهبود جریان هوا در شلتوک ها بیشتر مربوط به لایه ها و قسمت های میانی به پایین بود و در لایه ها بالایی تفاوت چندانی میان دو الگوی به کار رفته ملاحظه نشد. اعتبارسنجی داده های دما نشان داد که درصد اختلاف بین دمای اندازه گیری شده و دمای مدل در هر دو الگو، بین 4 تا 6 درصد بود که این اختلاف در الگوی هشتی شکل کمتر از الگوی رایج بود.
    کلید واژگان: توده متخلخل, خشک کن شلتوک, دینامیک سیال جریان, مدل سازی}
    H. R Gazor *_O. R Roustapour_R Jahanian
    Introduction
    Long drying time and high energy consumption are the big problems in paddy drying using conventional batch type dryer. Besides, non-uniformity occurs in paddy rice dried and low milling quality. Paddy is over dried in lower layers and broken kernel chance increased in milling process. Using of a new pattern for warm air causes to better air passing through the paddy bulk and uniformity of drying. Computational fluid dynamics (CFD) is a good method for modeling of air passing in dryers in order to find better air condition in paddy drying process. The aim of this research was investigation on common and porch patterns applied for air entrance to paddy bulk in a dryer in order to optimize air channel conditions in a conventional paddy dryer.
    Materials and Methods
    In this study, optimization of air flow was investigated in a batch type paddy dryer using computational fluid dynamics (CFD). Two patterns as conventional and porch (reverse V type) patterns were applied for air entrance to paddy bulk in the dryer as conventional and porch (reverse V type) patterns. Experimental examination were done using a laboratory batch type dryer with chargeable air flow pattern in 50 °C for drying paddy (Tarom-Hashmei Var.). Numerical simulation of air velocity and pressure drop in porous media of paddy in the dryer was achieved by employing computational fluid dynamics method and Fluent software. Air velocity pattern and temperature changes in bulk of paddy were investigated in different time of solution including 20, 100, 1000, 1800, 3600 and 7200 seconds for both patterns.
    Results and Discussion
    Considering air flow and temperature as constant, the results showed the porch type pattern has better performance than the conventional pattern for air passing in the dryer. The velocity vortex was higher in all parts of the channel in the porch scheme. Air velocity uniformed decreased from beginning to end area in the conventional pattern, but in the porch type pattern, air velocity was more in the end of the duct than beginning area. Pressure drop was about 10 percent in the conventional pattern than porch pattern. At the end of the air channel, this variation inversed due to contact of the air with the end wall and pressure drop in this part of the chamber of porch scheme was higher than the conventional one. Improvement of air flow in paddy occurred in low and middle layers in the porch type pattern and there was no difference between two air passing patterns in top layers. Validation of modeling showed that temperature disturbance of the porch model was more uniform than the conventional model and difference between temperatures of model and experiments was about 2 to 3 °C.
    Conclusions
    The research concluded that using of the porch type pattern had better performance than the conventional pattern for air passing in the dryer but it is needs to more supplementary research to find the best height and angle in the paddy dryer. Porch type pattern causes to more speed and uniformity of air among of paddy than the conventional pattern. This improvement observed in low and middle layers of the paddy bulk. Validation of temperature data showed that the difference between experimental and modeled data was 4 to 6 percent and this difference was higher in the conventional pattern than the porch pattern. According to the results of this research, Porch pattern can be recommended to use in the conventional batch type dryer.
    Keywords: Computational fluid dynamics, Modeling, Paddy dryer, Porous media}
  • لیلا ناطقی*، محبوبه جوکار، امید رضا روستا پور
    مشکلات اصلی انجیر خشک کاهش کیفیت آن به دلیل فعالیت میکروارگانیسم های مضر، تولید آفلاتوکسین B1 و آفت زدگی توسط بعضی حشرات مثل پلودیا است، بنابراین انجام عملیات فرآوری ‏مناسب بر روی این محصول ضروری است. در این تحقیق قابلیت تولید پودر کنسانتره انجیر با استفاده از خشک کن پاششی مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول اثر سطوح مختلف مالتودکسترین (سه سطح 30، 40 و 50 درصد) و دی اکسید سیلیکان (دو سطح 3 و 5 درصد) بر عملکرد خشک کن در تولید پودر بررسی و سطوح بهینه مواد افزودنی تعیین شد. در مرحله دوم، اثر فاکتور های دما (دو سطح 150 و 170 درجه درجه سانتی گراد)، دبی ورودی خوراک (دو سطح 3 و 5 لیتر بر ساعت) و فشار نازل (دو سطح 3 و 5 بار) در قالب طرح کاملا تصادفی (CRD) بر روی عملکرد تولید و خواص فیزیکی پودر کنسانتره انجیر بررسی گردید. نتایج نشان داد که که سطوح 40 درصد مالتودکسترین و 5 درصد دی اکسید سیلیکان بالاترین تاثیر را در تولید بهینه پودر و عدم چسبندگی و کلوخه ای شدن پودر داشتند (50/0≥p). به علاوه مشخص گردید که کارایی دستگاه با افزایش دمای هوای ورودی، افزایش فشار نازل و کاهش دبی خوراک، مواد افزایش می یابد. کاهش دبی ورودی خوراک و افزایش دمای هوای ورودی و فشار نازل باعث تولید پودر با محتوای رطوبتی و اندازه قطر ذرات کم تر گردید (50/0≥p). همچنین مشخص گردید که دما، دبی و فشار نازل، تاثیر معناداری بر حلالیت پودرها داشتند (01/0≥p). طی 4 هفته ماندگاری پودر نمونه منتخب (%40 مالتودکسترین و 5% دی اکسید سیلیکان، دمای هوا 170 درجه سانتی گراد، دبی 3 لیتر در ساعت و فشار 5 بار) مقادیر فاکتور های رنگی L* ، a* و b* به ترتیب 18، 01/9 و 41/9 درصد کاهش یافت.
    کلید واژگان: پودر انجیر, خشک کن پاششی, مالتودکسترین و دی اکسید سیلیکان}
    Jokar Jalyanim., Roustapour, O. R., Nateghi, L. *
    The main problems of dried figs are the decrease of its quality due to activity of the harmful microorganism, the production aflatoxin B1 and pest by some insects, such as Plodia, so proper processing operations on this product are necessary. In this research, the ability to produce fig concentrate powder using spray dryer was investigated. The experiment was carried out in two steps. In the first stage, the effect of different levels of maltodextrin (three levels of 30, 40 and 50%) and silicon dioxide (two levels of 3 and 5%) on performance of dryer in powder production and optimal levels of additives was determined. In the second step, the effect of factors, temperature (two levels of 150 and 170 oC), inlet feed flow rate (two levels of 3 and 5 liters per hour) and nozzle pressure (two levels of 3 and 5 bar) in a completely randomized deign (CRD) on production performance and physical properties of fig concentrate powder were studied. The results showed that levels of 40% maltodextrin and 5% silicon dioxide had the highest effect on optimum powder production and lack of stickiness and lump (P≥0.50). In addition, it was found that the machine's performance increases with increasing inlet air temperature, increasing nozzle pressure and reducing feed flow rate. Decrease of flow rate of feed inlet and increase of the inlet air temperature and the nozzle pressure resulted in the production of a powder with lower moisture content and smaller diameter particle size (P≥0.50). It was also found that temperature, flow rate and nozzle pressure had a significant effect on powder solubility (P≥0.01). During 4 weeks of shelf life of selected powder sample (40% maltodextrin and 5% silicon dioxide, air temperature 170 °C, flow rate 3 liters per hour and pressure 5 bar) the values of color factors L*, a* and b* decreased 18, 9.1 and 9.41%, respectively.
    Keywords: Fig powder, Spray dryer, Maltodextrin, Silicon dioxide}
  • سجاد نادری پاریزی *، بابک بهشتی، امیدرضا روستاپور
    پسته بعنوان یک کالای ارزشمند نقش مهمی در صادرات غیر نفتی کشور ایران را ایفا می کند. نحوه خشک کردن تاثیر قابل توجهی بر کیفیت نهایی محصول خشک شده دارد. روش های خشک کردن پسته متفاوت هستند ولی همواره نیاز به روشی سریع، بهداشتی و مطمئن احساس می شود. در این تحقیق اثر پارامترهای دما در سه سطح 40، 50 و °C60 و سرعت چرخش در سه سطح 5، 10 و 15 دور در دقیقه بر درصد کاهش زمان خشک شدن یک رقم پسته متداول ایرانی (کله قوچی) در خشک کن چرخشی هوشمند تحت خلاء بررسی شد. این خشک کن شامل یک استوانه دوار است که در محیط خلاء و با به کارگیری یک گرم کن دوقلوی برقی فرآیند خشک کردن پسته را انجام می دهد. در این راستا منحنی های سینتیک خشک شدن تعیین و داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار SPSS 19 تجزیه و تحلیل آماری شد. بر اساس نتایج به دست آمده، دما و سرعت چرخش تاثیر معنی داری بر مدت زمان خشک شدن داشته است. کمترین زمان خشک شدن در دمای °C60 و سرعت دورانی rpm15 همزن معادل با 185 دقیقه و بیشترین زمان در دمای °C40 و سرعت دورانی rpm5 معادل با 325 دقیقه بوده است. افزایش دما باعث افزایش سرعت خشک شدن در سطح معنی داری 1% شده است، بطوریکه افزایش دما از 40 به °C50 باعث کاهش 25% و افزایش دما از 40 به °C60 باعث کاهش 39% زمان خشک شدن می شود.
    کلید واژگان: خشک کن, چرخشی, خلاء, سینتیک خشک شدن, درصد کاهش زمان خشک شدن}
    Sajjad Naderi Parizi *, Babak Beheshti, Omid Reza Roosta Pour
    Pistachio plays an important role as exportation of Iran. The method of drying process has a remarkable influence on the quality of dried products. There are various methods for drying pistachio; however, choosing a suitable method of drying depends on reliability, healthiness and rapids. In current research, the effect of temperature in three levels of 40, 50 and 60°C and rotational speed of the dryer agitator in three levels of 5, 10 and 15rpm on reduction rate of drying period and drying kinetics of a common Iranian pistachio (Kalleh Ghoochi v.), in a new intelligent- vacuum rotary dryer, was investigated. This dryer was consisted of a cylindrical chamber and a twin electrical heater which dried products in a vacuum medium. The experimental data was analyzed in a statistical software "SPSS 10 " In accordance with the results, temperature and rotational speed of the agitator had a significant effect on drying period. When temperature and speed were 60°C and 15rpm respectively, drying period was short and equaled 185 min, but in temperature of 40°C and speed of 5rpm, drying period was long and equaled 325 min. Increasing the temperature also increased the rate of drying significantly. Results indicated that increasing temperature from 40°C to 50°C caused 25% decrease in the drying period and increasing temperature from 40°C to 60°C caused 39% decrease in drying period.
    Keywords: Dryer, Rotary, Vacuum, Drying kinetics, Time reduction percentage}
  • امید رضا روستاپور، احمد افسری، یاسر جهانگیر
    خشک کن خورشیدی ترکیبی مجهز به مکانیزم خاص تغییر زاویه جمع کننده برای آزمایش ها به کار گرفته شد. راندمان خشک کن به دلایلی مانند اتلاف گرما و خروج آن در مدار باز، پایین است. بازگشت جریان به ورودی باعث افزایش راندمان خشک کن و کاهش زمان خشک شدن می شود. برای خشک کن مکانیزمی جدید شامل دو دریچه قابل تنظیم (دمپر) در خروجی درنظر گرفته شد که میزان بازگشت جریان را کنترل می کنند. برای بررسی تاثیر برگشت جریان هوای گرم خروجی از مخزن بر راندمان و انرژی مصرفی، ورقه های نازک گوجه فرنگی در 3 سطح جریان (018/0، 036/0، و 054/0 متر مکعب بر ثانیه) و 4 سطح برگشت جریان (صفر، 50، 75، و 5/87درصد) خشک شدند. تمام آزمایش ها در ابتدای فصل پاییز و تا رسیدن محصول به رطوبت 12درصد (بر پایه تر) انجام شد. نتایج نشان داد که 75درصد برگشت جریان حداقل مصرف انرژی و بیشترین راندمان را به دنبال داشت.
    کلید واژگان: انرژی مصرفی, بازگشت جریان, خشک کن خورشیدی, راندمان}
    Omidreza Roustapour, Ahmad Afsari, Yaser Jahangir
    A mixed solar dryer with a specific mechanism to vary the tilted angle of collector، is utilized to fulfill all tests. The efficiency of the dryers is low because of various reasons such as heat loss of air in an open flow circuit. Getting air back toward the air inlet of dryer can increase the efficiency of dryer and decrease drying process period. A new mechanism considered for dryer which controls the percentage of air recirculation. It contains two dampers which embedded in return air channel of dryer. In order to investigate the effect of air recirculation on energy consumption of drying and dryer efficiency، thin layer of tomato slices are dried in three levels of air flow rate (0. 018، 0. 036 and 0. 054 m3/s) and four levels of air recirculation percentage (0، 50، 75 and 87. 5%). Total experiments were achieved in the beginning of autumn season to reach the moisture content of 12% (w. b) of the samples. The results illustrated the minimum of energy consumption and the maximum of efficiency was provided when 75% of air flow was got back to the inlet of dryer.
    Keywords: Solar dryer, Air flow recirculation, Energy consumption, Efficiency}
  • امید رضا روستاپور، ندا مفتون آزاد، احمد خالواحمدی
    سیب زمینی (Solanum tuberosum) یکی از محصولات مهم کشاورزی است که به دلیل ذخیره سازی نامطلوب در انبارها و فرآوری نامناسب دچار ضایعات فراوانی می شود. خشک کردن این محصول باعث افزایش عمر مفید آن می شود. در این تحقیق، ورقه های نازک سیب زمینی در یک خشک کن جریان هوای موازی خشک شده و سینتیک خشک شدن و چروکیدگی آن درطی فرایند مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش ها در سه سطح ضخامت 3، 6 و 9 میلی متر در دماهای 50 و60 و 70 درجه سلسیوس انجام شد. جریان هوای خشک کن در همه آزمون ها مقدار ثابت 012/0 متر مکعب بر ثانیه درنظر گرفته شد و شدت خشک شدن، نرخ کاهش رطوبت، تغییرات مساحت و گردی مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس نتایج، بیشترین شدت خشک شدن مربوط به دمای 70 درجه سلسیوس و ضخامت 3 میلی متر بوده است. چروکیدگی ورقه های سیب زمینی نیز با بررسی تغییرات مساحت و کرویت در طی فرایند خشک شدن مطالعه شد. نتایج نشان داد که با افزایش دما و کاهش ضخامت محصول، چروکیدگی افزایش یافته است.
    کلید واژگان: سینتیک خشک شدن, سیبزمینی, شدت خشکشدن, نسبت مساحت, کرویت}
    Omid Reza Roosata Pour, Neda Maftoon Azad, Ahmad Khalu Ahmadi
    Potato (Solanum tuberosum) is one of the most important agriculture products which damage soon because of inappropriate storage and processing conditions. Drying process causes to increase the shelf life of potato. In current research, potato slices dried in a parallel flow dryer and its kinetics of drying and shrinkage was studied. The experiments were accomplished in three levels of slices thickness; 3, 6 and 9 mm and three levels of temperature; 50, 60 and 70 c. Air flow was considered as 0.012 m3/s in all tests. Drying rate, moisture reduction, variation of area and roundness of samples were investigated during drying period. Results showed the maximum drying rate has been occurred when temperature was 70 c and thickness was 3 mm. Area and roundness variation was increased while temperature increased and thickness decreased.
    Keywords: Kinetics of drying, Potato, Drying rate, Area, Roundness}
  • امیدرضا روستاپور*، حمیدرضا گازر، حسن صفی یاری
    تغلیظ موجب کاهش درصد آب موجود در مواد غذایی مایع و افزایش عمر مفید آن ها می شود. تغلیظ به روش های مختلف به کمک تبخیرکننده ها انجام می شود. برای کنترل فرایند تبخیر، مطالعه و شبیه سازی رفتار دینامیکی تبخیرکننده ها، قبل از طراحی و ساخت آن ها، ضروری است. در این تحقیق فرایند تغلیظ آب انار از 18 به 50 درصد، به صورت یک مدل دو فاز مخلوط در یک تبخیرکننده صفحه ای جریان اجباری تغذیه پیشرو، با استفاده از نرم افزار فلوئنت، شبیه سازی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، مکش در ستون تبخیر توسعه می یابد و تنها در ابتدای مسیر، از ورودی تا فاصله حدود 20 سانتی متری از ورودی، مقداری افت فشار وجود دارد. روند تغییر دما نشانگر افزایش دما در ستون تغلیظ است، که در ابتدا با شدت زیاد و با ادامه یافتن فرایند، با شدت کمتری رخ می دهد. با ادامه جریان بخار به سمت خروجی، مقدار متوسط سرعت افزایش می یابد. بررسی تغییرات شعاعی اندازه سرعت نشان دهنده حداکثر سرعت در وسط محیط جریان و کاهش تدریجی آن تا مرزهای جداره واحد تغلیظ است. در ستون تغلیظ، جزء حجمی آب انار به تدریج کاهش اما جزء حجمی بخار افزایش می یابد. نتایج حاصل از این مدل سازی قابل تعمیم برای محصولات مایع دیگر نیز هست، اما ضرورت دارد ویژگی های حرارتی- فیزیکی مایع مورد نظر را در سطوح مختلف غلظت برای نرم افزار تعریف کرد.
    کلید واژگان: تبخیرکننده, جزء حجمی, مدل مخلوط, مدل سازی دینامیک سیال}
    O. R. Roustapour*, H. R. Gazor, H. Safiyari
    Concentration decreases the amount of water in liquid food and increases shelf life. Several types of evaporators are used for concentration, thus, it is necessary to simulate the process before design to control efficiency. The flow of pomegranate juice was simulated in a forward-feed flat plate evaporator at concentrations of 18 to 50 Brix in a two-phase mixture model using computational fluid dynamics. The results show that a vacuum developed in the evaporator column causing a slight drop in pressure at the inlet. Temperature increased at high intensities at the flow entrance zone. The magnitude of the velocity of the vapor increased as the flow increased from the inlet toward the outlet of the evaporator. Radial velocity was at a maximum in the middle of the flow medium and decreased gradually toward the boundary layer. The volume fraction of the pomegranate juice decreased and the volume fraction of the steam increased gradually from the inlet toward the outlet of the evaporator. This model can be applied for other liquids, but it is first necessary to define the thermo-physical properties of the liquid at different concentrations.
    Keywords: Computational fluid dynamics, Evaporator, Mixture model, Volume fraction}
  • امید رضا روستاپور ∗، اکبر جوکار، حمیدرضا گازر، لادن جوکار
    تعیین خواص حرارتی- فیزیکی آب انار شامل جرم حجمی، گرمای ویژه و ضریب هدایت حرارتی جهت بررسی، کنترل، پیش بینی و مدلسازی عددی فرآیندهایی از قبیل خشک شدن و تغلیظ ضروری است. این خواص با تغییر درصد ماده جامد و دما تحت تاثیر قرار می گیرند. بنابراین این خواص در سه سطح ماده جامد محلول 12، 40 و 65 درصد و در محدوده دمایی 25 تا oC 70 تعیین گردیدند. ضریب هدایت حرارتی توسط استوانه های هم محور، گرمای ویژه توسط گرماسنج پیمایشی تفاضلی و جرم حجمی توسط پیکنومتر حجمی اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تحلیل داده ها نشان می دهد که هم درصد ماده جامد و هم دما بر خواص حرارتی- فیزیکی آب انار تاثیر گذارند ولی تاثیر درصد ماده جامد بیشتر است. با افزایش ماده جامد محلول از 12 به 65 درصد ضریب هدایت حرارتی از 233/0 به W/m.oC 193/0 و گرمای ویژه از 19/5 به kJ/kg.oC 34/3 کاهش خواهند یافت در حالی که جرم حجمی روند صعودی داشته و از 1027 به kg/m3 1323 افزایش می یابد. از طرفی با افزایش دما از 30 تا oC 70 جرم حجمی از 1173 به kg/m3 1150 کاهش یافته ولی ضریب هدایت حرارتی در طی افزایش دما از 28 تا oC 42 از 188/0 به W/m.oC 229/0 افزایش یافته است همچنین روند صعودی گرمای ویژه در طی افزایش دما از 40 تا oC 60 از 9/3 به kJ/kg.oC 4/4 مشاهده شده است. با تجزیه وتحلیل رگرسیون مدل های تجربی پیش بینی خواص حرارتی- فیزیکی آب انار بر حسب متغیرهای کاری به دست آمد.
    کلید واژگان: گرمای ویژه, ضریب هدایت حرارتی, جرم حجمی, آب انار}
    Determination of thermo-physical properties of pomegranate juice is necessary to control processes such as drying and concentration. These properties have been affected by soluble solid content and temperature. Therefore the properties including; density، specific heat and thermal conductivity were determined at three levels of soluble solid content، 12o، 40o and 65o Brix and temperature range from 25 to 70 oC. Thermal conductivity by co-axial cylinder apparatus، specific heat by differential scanning calorimeter and density by a volumetric pycnometer were measured. Regression analysis indicated that both soluble solid content and temperature affected on these properties but the soluble solid content has more influence. Increase of soluble solid content from 12 to 65 caused a decrease in thermal conductivity from 0. 233 to 0. 193 W/m. oC، specific heat from 5. 19 to 3. 34 kJ/kg. oC and an increase in density from 1027 to 1323 kg/m3 respectively. With increase in temperature from 30 to 70 oC، density decrease from 1173 to 1150 kg/m3 but thermal conductivity increase from 0. 188 to 0. 229 W/m. oC during temperature increasing from 28 to 42 oC and specific heat increase from 3. 9 to 4. 4 kJ/kg during temperature increasing from 40 to 60 oC. With regression analysis، the suitable empirical models of thermophysical properties of pomegranate juice with operating variables were obtained.
    Keywords: Specific heat, Thermal conductivity, Density, pomegranate juice}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال