A numerical model for non-steady he

A numerical model for non-steady heat and mass transfer during convective drying of cylindrical quince
slices, with axis parallel to the air flow, is developed. The model is based on the numerical solution of the
coupled one-dimensional heat and mass transport equations, assuming moisture transport due to Fick’s
diffusion, with an effective moisture diffusion coefficient derived by fitting the analytical solution of the
Fick’s law to experimentally derived drying curves, on the basis of an Arrhenius-type temperature dependence.
The necessary convective heat and mass transfer coefficients are obtained from CFD calculations of
the turbulent flow field around the slices using a commercial CFD package. A new correlation of the Nusselt
number, as a function of Prandtl and Reynolds numbers is proposed for the specific geometric flow
configuration. The model is validated against experimental data for different air stream velocities (1 and
2 m/s) and temperatures (40, 50 and 60 C). The model was found to be robust, computationally efficient
and able to capture with sufficient accuracy the time evolution of the temperature and the moisture loss,
with a minimum need for experimental adjustment, and hence, is considered suitable from an engineering
point of view.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แบบจำลองเชิงตัวเลขสำหรับไม่มั่นคงความร้อนและการถ่ายโอนมวลระหว่างการพาแห้งทรงกระบอกควินซ์ชิ้น มีแกนขนานไปกับการไหลของอากาศ ได้รับการพัฒนา ที่ขึ้นอยู่กับการแก้ปัญหาเชิงตัวเลขของการควบคู่ความร้อน one-dimensional และสมการขนส่งมวลชน สมมติว่าขนส่งความชื้นเนื่องจากอสุจิของแพร่ กับสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นที่มีประสิทธิภาพที่ได้มาโดยการแก้ปัญหาวิเคราะห์ของการกฎหมายของอสุจิที่จะได้รับมาทดลองอบแห้งโค้ง บนพื้นฐานของการพึ่งพาอุณหภูมิชนิด Arrheniusจำเป็นด้วยการพาความร้อนและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลจะได้รับจากการคำนวณ CFDฟิลด์ไหลเชี่ยวรอบชิ้นที่ใช้เป็นแพคเกจ CFD พาณิชย์ ความสัมพันธ์ใหม่ของ Nusseltหมายเลข เป็นฟังก์ชั่นของเลขพรันด์เทิลและเรย์โนลด์สจะเสนอสำหรับการไหลของรูปทรงเรขาคณิตเฉพาะการกำหนดค่า แบบจำลองถูกตรวจสอบกับข้อมูลทดลองสำหรับความเร็วของกระแสอากาศที่แตกต่างกัน (1 และ2 เมตรต่อวินาที) และอุณหภูมิ (40, 50 และ 60 C) แบบพบจะ computationally มีประสิทธิภาพ แข็งแกร่งและสามารถจับภาพ ด้วยความแม่นยำเพียงพอเวลาวิวัฒนาการของอุณหภูมิและการสูญเสียความชื้นขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการปรับปรุงทดลอง และด้วยเหตุนี้ ถือว่าเหมาะสมจากวิศวกรรมจุดของมุมมอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แบบจำลองเชิงตัวเลขสำหรับความร้อนที่ไม่มั่นคงและการถ่ายโอนมวลระหว่างการอบแห้งไหลเวียนของมะตูมทรงกระบอก
ชิ้นกับแกนขนานไปกับการไหลของอากาศที่ได้รับการพัฒนา รูปแบบขึ้นอยู่กับการแก้ปัญหาเชิงตัวเลขของ
สมการคู่หนึ่งมิติความร้อนและมวลขนส่งสมมติขนส่งความชื้นเนื่องจากของ Fick
แพร่โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความชุ่มชื้นแพร่ที่มีประสิทธิภาพที่ได้มาโดยการปรับวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ของ
กฎหมายของ Fick เพื่อมาทดลองเส้นโค้งการอบแห้ง บนพื้นฐานของการพึ่งพาอาศัยอุณหภูมิ Arrhenius-type.
สยบความร้อนและการถ่ายโอนมวลสัมประสิทธิ์จะได้รับจากการคำนวณ CFD ของ
สนามไหลเชี่ยวรอบ ๆ ชิ้นโดยใช้แพคเกจ CFD ในเชิงพาณิชย์ ความสัมพันธ์ใหม่ของ Nusselt
จำนวนเป็นหน้าที่ของตัวเลข Prandtl และนาดส์ถูกเสนอให้ไหลเรขาคณิตเฉพาะ
การกำหนดค่า รูปแบบการตรวจสอบกับข้อมูลการทดลองสำหรับความเร็วกระแสอากาศที่แตกต่างกัน (1 และ
2 m / s) และอุณหภูมิ (40, 50 และ 60 องศาเซลเซียส) รูปแบบที่ถูกพบว่าเป็นที่แข็งแกร่งคอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพ
และมีความสามารถในการจับภาพที่มีความแม่นยำเพียงพอเวลาวิวัฒนาการของอุณหภูมิและสูญเสียความชุ่มชื้นที่
มีความจำเป็นในการปรับขั้นต่ำสำหรับการทดลองและด้วยเหตุนี้ถือว่าเหมาะสมจากวิศวกรรม
จุดของมุมมอง