مدلسازی فرآیند اتمیزاسیون التراسونیک شیر و تولید پودر شیر به روش خشک کردن پاششی

استفاده از سیستم­های التراسونیک در بسیاری از مسائل کاربردی اثبات شده است. از جمله آنها اتمیزاسیون التراسونیک بوده که در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی و پوشش دهی کاربرد فراوانی دارد. در پژوهش پیش رو، ابتدا به مرور کارهای انجام شده در این زمینه پرداخته شده و پس از آن با استفاده از روابط ارائه شده برای اتمیزاسیون سیالات مختلف در مقالات بررسی شده، به بررسی تاثیر ارتعاشات التراسونیک بر اتمیزاسیون و تبخیر شیر به عنوان یک ماده غذایی پرداخته و فرآیند خشک شدن آن به روش خشک کن پاششی پیش­بینی گردید. سپس به بررسی اثر پارامترهای مختلف نوسان از جمله فرکانس، دامنه و همچنین دمای سیال بر نرخ اتمیزه شدن سیال پرداخته شد. نتایج مدلسازی نشان داد که با افزایش دامنه ارتعاشات، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده به روش التراسونیک کاهش یافته و همچنین قطر پودر تولید شده، قطر ذرات تبخیر شده و نرخ تبخیر به روش التراسونیک افزایش یافت. بطوری که ۴ برابر شدن دامنه ارتعاشات باعث کاهش ۱۴.۴ درصدی زمان لازم برای خشک شدن قطرات و افزایش ۶۲.۶ درصدی نرخ تبخیر شد. همچنین با مدلسازی فرآیند مشخص شد که با افزایش فرکانس ارتعاشات، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده به روش التراسونیک افزایش یافت. بطوری که در یک دمای ثابت گاز خشک کن و دمای ثابت شیر تغییر فرکانس از ۱۰ به ۴۰ کیلو هرتز منجر به افزایش ۲۱.۴ درصدی زمان لازم برای خشک شدن قطرات شد. همچنین با افزایش دمای شیر از ۱۵ تا ۳۰ درجه سانتی­گراد، در یک فرکانس و دامنه ارتعاشات ثابت، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده ۱۲.۴ درصد کاهش و قطر ذرات تولید شده .۱۱.۳ درصد افزایش داشت.

کلیدواژه ها:

اتمیزاسیون ، التراسونیک ، دامنه نوسان ، فرکانس نوسان ، خشک کردن پاششی