تحلیل عددی و تجربی اثر تخلخل بر فرآیند خشک کردن صفحات گچی

فرآیند خشک کردن صفحات گچی ۸ میلی متری از مراحل پرمصرف انرژی در خط تولید است و شناخت پارامترهای موثر بر آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، تاثیر تخلخل بر نرخ و زمان خشک شدن صفحات گچی با ضخامت ثابت ۸ میلی متر، با استفاده از یک رویکرد ترکیبی عددی–تجربی بررسی شده است. یک مدل دوبعدی چندفازی در نرم افزار ANSYS Fluent توسعه داده شد که انتقال همزمان حرارت و جرم را در محیط متخلخل شبیه سازی می کند. در این مطالعه، تخلخل در دو سطح ۳۵ درصد و ۴۵ درصد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج عددی نشان می دهد که کاهش تخلخل از ۴۵ درصد به ۳۵ درصد، زمان خشک شدن کامل را حدود ۱۸ درصد کاهش می دهد که ناشی از بهبود مسیرهای انتقال جرم و تسهیل خروج بخار آب در ساختار متخلخل است. برای اعتبارسنجی مدل، آزمایش هایی بر روی ۸ نمونه گچ برگ در یک خشک کن نواری صنعتی انجام شد که مقایسه نتایج عددی و تجربی خطای نسبی ۶٫۵ درصد را نشان داد. این همخوانی مناسب، دقت مدل عددی را تایید کرده و نشان می دهد کنترل ساختار متخلخل می تواند در بهینه سازی فرآیند خشک کردن و کاهش مصرف انرژی در خطوط تولید نقش موثری ایفا کند.

کلیدواژه ها:

صفحات گچی ، خشک کردن ، شبیه سازی عددی ، محیط متخلخل ، بهینه سازی انرژی