بررسی عوامل مؤثر بر ضریب نفوذ رطوبت در خشک شدن سرامیک رسی و تبیین مدل تحلیلی فرآیند

Abstract

در این مقاله ضریب نفوذ رطوبت به‌عنوان یک پارامتر مؤثر در توصیف خشک شدن سرامیک رسی مورد مطالعه قرار گرفته است. متغیرهای تأثیرگذار بر ضریب نفوذ مؤثر، درجۀ حرارت (C °40-60-80)، رطوبت نسبی (%30-50-70) و سرعت جریان هوا (ms-1 1-2-3) در نظر گرفته شده و اثرات آنها بر رفتار خشک شدن سرامیک بررسی گردیده است. در این تحقیق، آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل کامل طراحی شده است و طی هر آزمایش، کاهش جرم و کاهش حجم نمونه به‌ترتیب توسط ترازو و دوربین های متصل به کامپیوتر، ثبت می شود. ضریب نفوذ مؤثر از مقایسۀ مقدار تحلیلی معادلۀ فیک و مقادیر تجربی و استفاده از الگوریتم تازه گسترش‌یافتۀ کرم شب‌تاب محاسبه شد که در این الگوریتم تابع هدف، کاهش مقدار خطا بین مقادیر تحلیلی و مقادیر تجربی است. بررسی‌های آماری و آنالیز واریانس ضریب نفوذ مؤثر نشان داد که پارامترهای سرعت، دما و رطوبت محیط خشک کن به‌صورت مستقل از یکدیگر بر فرآیند خشک-شدن تأثیر دارند و هم‌چنین بیشترین تأثیر بر روی ضریب نفوذ مؤثر به‌ترتیب مربوط به درجۀ حرارت، سرعت وزش و رطوبت محیط است. مقایسۀ نتایج این تحقیق و مطالعات سایر محققان، حاکی از 97% تطابق و کاربردی بودن این روش در محاسبۀ ضریب نفوذ مؤثر در فرآیندهای خشک شدن سرامیک است.

Keywords

• خشک شدن سرامیک
• قانون فیک
• ضریب نفوذ مؤثر
• ترموگرافی سطح
• بهینه‌سازی