تحلیل عددی و تجربی اثر تخلخل بر فرآیند خشک‌کردن صفحات گچی
کد مقاله : 1147-ISME2026
نویسندگان
مهدی علیزاده *
ندارم
چکیده مقاله
فرآیند خشک‌کردن صفحات گچی ۸ میلی‌متری از مراحل پرمصرف انرژی در خط تولید است و شناخت پارامترهای مؤثر بر آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، تأثیر تخلخل بر نرخ و زمان خشک‌ شدن صفحات گچی با ضخامت ثابت ۸ میلی‌متر، با استفاده از یک رویکرد ترکیبی عددی–تجربی بررسی شده است. یک مدل دوبعدی چندفازی در نرم‌افزار ANSYS Fluent توسعه داده شد که انتقال همزمان حرارت و جرم را در محیط متخلخل شبیه‌سازی می‌کند. در این مطالعه، تخلخل در دو سطح ۳۵ درصد و ۴۵ درصد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج عددی نشان می‌دهد که کاهش تخلخل از ۴۵ درصد به ۳۵ درصد، زمان خشک‌ شدن کامل را حدود ۱۸ درصد کاهش می‌دهد که ناشی از بهبود مسیرهای انتقال جرم و تسهیل خروج بخار آب در ساختار متخلخل است. برای اعتبارسنجی مدل، آزمایش‌هایی بر روی ۸ نمونه گچ‌برگ در یک خشک‌کن نواری صنعتی انجام شد که مقایسه نتایج عددی و تجربی خطای نسبی ۶٫۵ درصد را نشان داد. این همخوانی مناسب، دقت مدل عددی را تأیید کرده و نشان می‌دهد کنترل ساختار متخلخل می‌تواند در بهینه‌سازی فرآیند خشک‌ کردن و کاهش مصرف انرژی در خطوط تولید نقش مؤثری ایفا کند.
کلیدواژه ها
صفحات گچی، خشک کردن، شبیه‌سازی عددی، محیط متخلخل، بهینه‌سازی انرژی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی