5226

06 - 529 مكانيك

طراحي و ساخت دستگاه تست پخت تشعشعي نان مسطح

كارشناسي

مكانيك

1394

سيد مصطفي حسينعلي پور

ابوالفضل خيري

فرآيند پخت نان به عنوان يك فرآيند انتقال حرارت و جرم در محيط متخلخل همراه با تغيير فازي كه در يك جبهه در حال حركت اتفاق مي‌افتد، مطرح مي‌باشد كه يك فرآيند بازگشت ناپذير بوده و محصول غير مطلوب بايد دور ريخته شود و اين از منظر اقتصادي مناسب نمي‌باشد. در اين راستا همواره توجه به روشهاي نوين با بازده بالا براي حرارت‌دهي نان مد نظر ميباشد. استفاده از انتقال حرارت تشعشي مادون‌قرمز در سال‌هاي اخير در صنايع غذايي افزايش يافته است. در مطالعه حاضر به طراحي مهندسي و بررسي عملكرد دستگاه پخت تشعشعي نان به عنوان روشي مبتني بر استفاده از گرمايش مادون قرمز با نرخ گرمادهي بالا، تمركز بيشتر گرمايي و يكنواحتي توزيع حرارت، پرداخته شده است. در اين پژوهش از هيتر تشعشعي كاتاليستي به عنوان منبع گرمايش اصلي پخت استفاده گرديده است. از ويژگي‌هاي مهم هيتر مورد استفاده، عدم توليد آلاينده‌هاي زيست محيطي نظير ضمن توليد حرارت تابشي بدون حضور شعله است، كه اين منبع گرمايي را يكي از پاك‌ترين منابع توليد حرارت از سوخت گاز قرار داده‌ و لقب "هيتر سبز" را به خود اختصاص داده است. در اين مطالعه ابتدا به مفاهيم اساسي انتقال حرارت و پخت نان پرداخته، سپس ضمن مطالعه دستگاه‌هاي مشابه در ادبيات فن و استخراج پارامترهاي مؤثر بر ارزيابي عملكرد، الزامات طراحي، بدست آمده و طرح نهايي مجموعه پس از تهيه نقشه‌هاي لازم در گروه پخت تشعشعي آزمايشگاه انرژي، آب و محيط زيست دانشگاه علم و صنعت ايران ساخته شد. در ادامه بررسي عملكرد اين دستگاه در دستور كار قرار گرفت. همچنين جهت بررسي توزيع رنگ و تخلخل نان از روش پردازش تصوير، استفاده گرديد. نتايج بررسي، نشان داد كه كيفيت نان توليدي در بازه زماني ثابت (هفت دقيقه)، به شدت به فاصله خمير تا منبع تابشي وابسته است. افزايش سريع دما در آزمايش‌ها به نحوي بود ‌كه در فاصله 10 سانتي متري، پس از 60 ثانيه، دما از حدود 30 درجه، نزديك به 50 درجه سانتي گراد افزايش مي‌يافت و سپس با شيبي ملايم‌تر به صورت خطي ادامه داشت تا در نهايت منجر به مشاهده پديده خطي شدن دما "پلاتو" شد. اين پديده پيش از 7 دقيقه در داخل نان اتفاق افتاد كه اين زمان در مورد جت برخوردي (در نمونه مشابه) 12 دقيقه بوده كه در پخت تشعشعي با 5 دقيقه كاهش، يك مزيت بزرگ محسوب مي‌گردد. همچنين عمق نفوذ پايين مادون قرمز در رنج طول موج بالاي مورد استفاده در اينجا (FIR)، مشاهده شد.

پخت تشعشعي نان، پنل تشعشعي كاتاليستي، طراحي، ساخت، ارزيابي عملكرد