Modeling of heat and mass transfer in microwave-infrared heating of zucchini
Kabağın mikrodalga-kızılotesı ile ısıtılmasında ısı ve kütle transferinin modellemesi
- Tez No: 442247
- Danışmanlar: PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ, PROF. DR. SERPİL ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bu çalışmanın ana amacı, kabağın mikrodalga-kızılötesi ile ısıtılması sırasında kabağın ısı ve kütle değişimini tahmin etmek için sonlu eleman modelinin oluşturulmasıdır. Bu metodu kullanarak kabağın ısıtılması hakkında literatürde bilgi bulunmamaktadır. Mikrodalga-kızılötesi kombinasyonlu fırında ısıtılmış kabağın ısıtılması sırasında ve kütle transferi Sonlu Eleman metodu ile modellenmiştir. Mikrodalga gücü Lambert Kanununun kesin formatı kullanılarak ve Maxwell Denklemleri ile elektrik alan hesaplanarak tahmin edilmiştir. Kabağın farklı noktalarında ölçülen sıcaklık ve nem içeriği verileri, farklı mikrodalga ve kızılötesi güçler için elde edilen modellerin doğrulanmasında kullanılmıştır. Lambert Kanunu kaynaklı modeller 600 sn için %10, 30 ve 50 mikrodalga ve %10, 40 ve 70 kızılötesi güçlerinin kombinasyonu için belirlenmiştir. Modeller deneysel verilere uygunluk göstermiştir ki ortalama hatanın karesinin kökü sıcaklık için 5.66, nem miktarı için 2.52'dir. Lambert Kanunu kaynaklı modellerde elde edilen, yüzey gücü ve nem difüzyon katsayısının mikrodalga gücüne ve kütle transferi katsayısının mikrodalga ve kızılötesi gücüne bağımlılığı empirik olarak belirlenmiştir. Modeller deneysel verilere uygunluk göstermiştir ki ortalama hatanın karesinin kökü sıcaklık için 4.15, nem miktarı için 0.39'dur. Genel olarak, Maxwell Denklemleri kaynaklı modeller Lambert Kanunu ile oluşturulan modellerden daha iyi ısı ve nem miktarı sonuçları vermiştir.
Özet (Çeviri)
The main objective of this study is to develop a finite element model to predict the variation of temperature and moisture content of zucchini during microwave-infrared heating. There is no information in literature about heating of zucchini by using this method. Heat and mass transfer in zucchini heated in microwave and infrared combination oven were modelled by Finite Element method. Microwave power was predicted by using the exact form of Lambert Law and calculating the electric field distribution by Maxwell Equations. Measured temperature at different positions of zucchini and moisture content data were used to verify the models obtained for different microwave and infrared powers. Models based on Lambert Law were determined for the combination of 10, 30 and 50% microwave and 10, 40 and 70% infrared powers for 600 s. These models were in good agreement with the experimental data with an average root mean square error (RMSE) of 5.66 for temperature and 2.52 for moisture content. Microwave power dependency of incident surface power and moisture diffusivity and microwave and infrared power dependency of mass transfer coefficient, which were determined in 10, 40 and 70% infrared powers for 100 s. Models fitted well with an average RMSE of 4.15 for temperature and 0.39 for moisture content. Generally, models derived from the Maxwell Equations gave better results of temperature and moisture content than models developed by Lambert Law.
Benzer Tezler
- Mikrodalganın hacim içerisinde dağılımının sıcaklık profiline etkisinin incelenmesi
Investigation of the microwave distribution in the volume on the temperature profile
DEMET BÜYÜKKOYUNCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Mikrodalga ile ısıtmada ısı ve nem transferinin incelenmesi
Investigation of heat and moisture transport with microwave heating
ENVER TOLGA ARTAN
Doktora
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. FAHRİ BURŞUK
- Electrocatalyst development and modeling of nonisothermal two-phase flow for PEM fuel cells
PEM yakıt pili için elektrokatalizör geliştirilmesi ve izotermal olmayan iki fazlı akışın modellenmesi
BERKER FIÇICILAR
Doktora
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Mikrodalga hibritli kurutma ile bal kabağı cipsi üretiminin modellenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and modelling of pumpkin chips production with microwave assisted drying method
MERVE GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK