Modeling of the hot air dehydration period is very important to increase food property and reduce energy consumption. The objective of the study is to examine the drying behaviour of banana slices by using convective hot air drying method. Drying kinetics of the banana slices was investigated experimentally for different air temperatures (40, 50, and 60 °C). The drying models were fitted to the experimental data. The model which gives the nearest results to the experimental information was predicted as the Midilli model (R 2 =0.99). It was determined that the L (brightness) colour parameter value declined as the moisture content of the food decreased. Effective diffusion coefficients (2.02×10 -10 , 5.05×10 -10 , and 8.08×10 -10 m 2 s -1 ), activation energy (61.1 kJ (mol) -1 ) and shrinkage coefficients (23%, 32% and 40%) were calculated and it was seen to be compatible with the data given in the literature on food drying. The temperature and moisture content obtained from the experimental study were compared with numerical analysis and found to be compatible. Sıcak hava ile kurutma modellenmesi, gıda kalitesini arttırmak ve enerji tüketimini azaltmak için çok önemlidir. Çalışmanın amacı, sıcak hava kurutma yöntemi ile muz dilimlerinin kuruma davranışlarını incelemektir. Muz dilimlerinin kurutma kinetiği, farklı hava sıcaklıkları (40, 50 ve 60 °C) için deneysel olarak incelenmiştir. Kurutma modelleri deneysel verilere uygulanmıştır. Deneysel verilere en yakın sonuçları veren model Midilli modeli (R 2 =0.99) olarak tahmin edilmiştir. Ürünün nem içeriği azaldıkça L (parlaklık) renk değerinin azaldığı belirlenmiştir. Efektif difüzyon katsayıları (2.02×10 -10 , 5.05×10 -10 ve 8.08×10 -10 m 2 s -1 ), aktivasyon enerjisi (61.1 kJ (mol) -1 ) ve büzülme katsayıları (%23, %32 ve %40) hesaplanmış ve sonuçların gıda kurutulması üzerinde literatürde verilen bilgiler ile uyumlu olduğu görülmüştür. Deneysel çalışmadan elde edilen sıcaklık ve nem içeriği değerleri nümerik analiz sonuçları ile karşılaştırılmış ve uyumlu olduğu bulunmuştur.

Bu çalışmada dikdörtgen kesitli odun malzemesinin zorlanmış taşınım ile ısıtılması işlemi incelenmiştir. Öncelikle akış alanı için korunum denklemleri (Navier Stokes) bir sonlu eleman programı yardımıyla çözülmüştür. Daha sonra yüzeydeki ortalama ısı taşınım katsayısı, türbülans modellerinden Standart k-ɛ türbülans modeli kullanılarak hesaplanmıştır. Isı transferi denklemi zamana bağlı, yüzey sınır şartları kullanılarak iki farklı sonlu eleman programı ile çözülmüştür. Malzeme içerisindeki sıcaklık değerleri 3 farklı hız ile (1 -1,5 -2 m/s) 200 saniye sonrası için elde edilmiştir. Aynı zamanda Ansys ve Comsol programlarında farklı hava sıcaklıkları (50°C -80°C -110°C -140°C) için de analizler yapılmıştır. Denklemler için matematiksel model, Fourier ısı iletim kanunu kullanılarak oluşturulmuştur. İki farklı program kullanılarak yapılan nümerik analizin sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca bu çalışmada elde edilen sonuç ile literatürde bulunan deneysel ve nümerik çalışmalardan elde edilen sonuçların karşılaştırılması yapılmış ve uyumlu olduğu görülmüştür.

Drying is widely used to prevent microbial spoilage by evaporating the determined amount of liquid in the food sample. In order to reduce energy consumption and increase food flavor quality, modeling the drying process is crucial. In the literature, different approaches are used for investigation of drying characteristic. Among these approaches, the porous media approach have complex phenomena. Molecular diffusion for gases (water vapor and air), capillary diffusion for liquid (water), and convection mechanisms (Darcy flow) were used in drying model in porous media. In this study, firstly, the effect of shrinkage on drying of porous media was investigated. Non-linear partial differential equations for air and food material in the drying problem were solved numerically for non-steady state condition. The shrinkage effect in the drying process was studied by using the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) method. In this study, air velocities of 0.5, 0.8 and 1 m s -1 , air temperatures of 40, 50 and 60 °C and the geometric forms of rectangular, cylindrical and square were selected for hot air drying process. The fastest drying was obtained at square shape food at the air temperature of 60 °C and the air velocity of 0.5 m s -1 . The analysis result showed that the air velocity and temperature have effect on the drying.

No abstract

ÖzAtık ısı geri kazanımının önemli bir rol oynadığı gelecekteki enerji talebi ve çevre kirliliği sorunlarının hesaplanmasında verimlilik çoğu zaman birincil faktördür. Organik Rankine çevrimi (ORC), düşük ile orta dereceli atık ısı kaynakları için teknik uyumluluk, fizibilite ve güvenilirlik nedeniyle araştırmacıların ve/veya üreticinin yaygın ilgisini çekmeye devam etmektedir. Bu makale, enerji ve ekserji kavramlarına dayalı olarak baca gazı destekli organik Rankine çevrimleri üzerine optimizasyon analizi sunmaktadır. Bu çalışmada, termal enerjiyi elektrik ve/veya mekanik enerjiye dönüştürmek için iki türbinli çevrim kullanılarak Taguchi metodu ile optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çalışması için parametreler, türbin giriş basıncı P1, çevrim ara basıncı P2 ve türbinden ara basınçtaki isı eşanjörüne aktarılan akışkan oranı PC3 olarak seçilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ORC çevriminin birinci ve ikinci kanun verimleri üzerinde en etkili parametrenin türbin giriş basıncı (1. kanun için %70.23, 2. kanun için %72.38) olduğu tespit edilmiştir.