مدل یک بعدی عددی برای حرکت آب در چوب

هدف اصلی این تحقیق آن است که پیش بینی دقیق تری از فرآیند خشک کردن الوار از طریق مدل سازی های بعدی عددیبدست آید. هدف عملی آن است که به صورت عددی فرآیندهای غیرخطی و غیردائم انتقال حرارت و انتقال جرم درون یکقطعه چوب مدل سازی شوند و توزیع زمانی ومکانی مقدار رطوبت دما در نقاط مختلف این قطعه چوب بدست ایند. دراین تحقیقسعی شده است که تمامی نتایج مقایسه ی انواع مدل های مختلف ارائه شده با نتایج تجربی درنظرگرفته شوند.مدل پی شنهاد شده در این مقاله، نه آن چنان پیچیده است که مقدار های زیادی از منابع رایانه ای و زمان کارکرد رایانهرا، در هنگام مدل سازی های عملی دو بعدی خشک شدن تعداد ب سیار زیادی چوب ها درتعداد زیادی در مجموعه آنها برای مدتطولانی خشک شدن آنها، احتیاج داشته باشد. همچنین در این مدل پیشنهادی ، از ساده سازی بیش از حد فرآیند هم خودداریشده است.نتیجه ی مدل سازی فعلی، یک مدل فراگیرتر به همراه دقت در پیش بینی می باشد. درمعادلات مشخصه ی حاکم،فازهای مختلف در نظر گرفته شده اند: چوب خ شک، بخارآب، آب آزاد ، و آب دربند. تحقیق فعلی از روش حجم محدود و روش کاملا ضمنی برای گسسته سازی معادلات و از روش TDMA (الگوریتم ماتریس سه قطری) برای حل دستگاه معادلات و زیرمدل های بکار رفته درآنها استفاده می کند. یک برنامه جامع کامپیوتری به زبان فرترن برای تمام موارد بالا به همراهسابروتین های مربوطه نوشته شده است.معادلات اصلی پیشنهاد شده و نتایج نا شی از حل عددی آنها دریک نمونه یک بعدی با نتایج تجربی و عددی مقایسهگردیده و دقت آن به اثبات رسیده است. در این تحقیق ، یک مدل جدید با موفقیت برای فرآیند دیفیوژن آب دربند درچوب ارائهگردیده است. روابط دیگری نیز دراین کار برای بسیاری از خواص چوب و فازهای مختلف آب به همراه یک رابطه جدید برایشرط مرزی انتقال جرم درسطح چوب پیشنهاد گردیده اند.شرط مرزی جدید جرمی درسطح چوب، مقاومت سطح درمقابل انتقال رطوبت را به همراه مقاومت هوا، که از تشابهانتقال حرارت و جرم بدست می آید، درنظرمی گیرد. درطی این تحقیق عملکرد بهتر مجموعه ی: مدل جدید دیفیوژن آب دربند،زیرمدل های دیگر و روابط دیگر برای خواص فازهای مختلف، از طریق مقایسه با نتایج تجربی و نتایج عددی بهترین مدل های دیگر، به اثبات رسید. یکی از دستاوردهای مهم و اصلی این تحقیق، مطابقت خوب پیش بینی مقدار رطوبت متوسط برحسب زمان با استفاده از مدلپیشنهادی دراکثر لحظات خشک کردن بخصوص درطی مراحل انتهایی آن با نتایج تجربی بوده است. مورد اخیر، باعث ایناطمینان می شودکه اگر فرایند خشک کردن ادامه داده شود، منحنی نتایج عددی مذکور همچنان در توافق و نزدیکی کامل بامنحنی داده های تجربی خواهد بود