تحلیل عددی انتقال گرما و جرم در فرآیند پخت نان در محیط انتقال حرارت ترکیبی
چکیده
در این پژوهش، انتقال گرما و جرم در بافت نان حین پخت، در یک محیط انتقال حرارت ترکیبی جت برخوردی و تشعشع مادون قرمز مدل سازی شده است. مدل سازی براساس تئوری تبخیر-میعان انجام می شود که در آن علاوه برحل معادله پخش گرما، پخش جرمی بخارآب و آب به صورت مجزا در نظرگرفته می شود. معادلات با روش تفاضل محدود گسسته سازی شده و با یک روش ضمنی گذرا (روش اولر) که بی قید و شرط پایدار است، در نرم افزار مطلب مورد حل قرار می گیرند. هدف از انجام این پروژه، بررسی قابلیت انتقال حرارت ترکیبی، جت برخوردی هوای گرم و تشعشع مادون قرمز، در بهبود رنگ محصول نهایی نسبت به سیستم جت برخوردی هوای گرم می-باشد. نتایج نشان دادند، که در دقایق پایانی پخت، با جایگزین شدن جت برخوردی با تشعشع مادون قرمز در توان مناسب (300-500 وات)، دمای نهایی سطح از °c120 در پخت با جت برخوردی به حدود°c150که برای تکمیل رنگ محصول ضروری است، می رسد، این درحالی است که دمای هسته به تدریج افزایش یافته و فرصت کافی جهت افزایش دمای سطح وجود دارد. با افزایش توان تشعشعی، دمای سطح نهایی بالاتر در زمان کمتر حاصل می-شود که این امر توان را به عنوان ابزاری جهت کنترل رنگ و با در نظرگرفتن محدودیت کاهش زمان پخت مطرح می کند. با افزایش عمق نفوذ، دمای نهایی سطح کاهش یافته و با کاهش اختلاف دمای سطح و هسته، قابلیت بهبود رنگ کاهش می یابد.