แบบจำลองสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นสำหรับการอบแห้งชั้นบางของข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบแห้งแบบเป่าพ่นหล่นอิสระ

Diffusion coefficient modelling of thin-layer drying of paddy using spouted free fall bed dryer

Name: ศิวกร ศรีธัญญากร

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์

Email : keerati@sut.ac.th

Name: กีรติ สุลักษณ์

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์

Name: ทวิช จิตรสมบูรณ์

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี. สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์

keyword: การอบแห้ง

ThaSH: เครื่องอบแห้ง

ThaSH: แบบจำลอง

Abstract: งานวิจัยนี้พัฒนาแบบจำลองที่ใช้หาค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นสำหรับการอบแห้งชั้นบางของข้าวเปลือกด้วยเครื่องอบแห้งแบบเป่าพ่นหล่นอิสระในรูปแบบใหม่ โดยออกแบบสร้างเครื่องอบแห้งดังกล่าวเพื่อทดลองผลจลนพลศาสตร์การอบแห้ง ภายใต้เงื่อนไขอิทธิพลของอุณหภูมิลมร้อนในช่วง 60-150 องศาเซลเซียส มวลข้าวเปลือกเริ่มต้น 5-15 กิโลกรัม และความเร็วลมร้อน 19 เมตรต่อวินาที ผลแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิลมร้อนสูงขึ้นและมวลข้าวเปลือกเริ่มต้นลดลงส่งผลให้เวลาอบแห้งลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ผลการทดลองถูกนำไปใช้สอบเทียบแบบจำลองการอบแห้งชั้นบางที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย 12 แบบจำลอง เพื่อหาแบบจำลองที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (RMSE) ค่าไคกำลังสอง (χ2) และค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (r) เมื่อพิจารณาทั้งอิทธิพลของอุณหภูมิลมร้อนและมวลข้าวเปลือกเริ่มต้น ในรูปแบบเชิงเส้นพบว่าแบบจำลองอบแห้งชั้นบางที่นิยมใช้สามารถทำนายผลของอัตราส่วนความชื้นได้แม่นยำ โดยให้ความแม่นยำสูงสุดที่ RMSE=0.0279 χ2=0.00084 และr=0.9938 นอกจากนี้ผลการทดลองยังถูกนำไปใช้สังเคราะห์หาสัมประสิทธิ์การแพร่ความชื้นในรูปแบบใหม่ที่เป็นฟังก์ชันของมวลข้าวเปลือกเริ่มต้น อุณหภูมิลมร้อน และเวลาอบแห้ง แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นอยู่ในรูปฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียลที่ประกอบด้วยค่าคงที่แบบจำลองเพียงจำนวน 7 ตัว เมื่อนำไปใช้จำลองผลอัตราส่วนความชื้น พบว่าให้ความแม่นยำเทียบเท่าแบบจำลองที่นิยมใช้ที่แม่นยำสูงสุด ซึ่งใช้ค่าคงที่แบบจำลองถึง 24 ตัว โดยให้ค่าความแตกต่างของผลจำลองเพียงร้อยละ 1.8

Abstract: This research developed a new model to determine the moisture diffusion coefficient for the thin-layer paddy drying with the spouted free-fall bed dryer. The design and construction of the dryer was done to experiment with the drying kinetics. The experiment has studied under conditions of hot air temperature of 60-150 °C, the initial paddy mass of 5 - 15 kg and hot air velocity of 19 m/s. The results showed that the higher hot air temperature and the lower initial paddy mass resulted in a significant reduction in drying time. The experimental results were used to calibrate 12 of the most popular thin-layer drying models to find a suitable one, considering based on the root mean square error (RMSE), chi-squared value (χ2) and the correlation coefficient (r). It was found that the popular thin layer drying model was able to accurately predict the effect of the moisture ratio, considering both the influence of hot air temperature and the initial paddy mass, in linear models. The highest accuracy was RMSE = 0.0279, χ2 = 0.00084 and r = 0.9938. In addition, the experimental results have been used to synthesize the new diffusion moisture coefficient, which is a function of initial paddy mass, temperature and drying time. This developed model was based on an exponential function with only 7 model constants. The simulated results observed that the new model achieved the average error only 1.8 percent compared with the best model that uses up to 24 model constants.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร. สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: arit@rmutp.ac.th

Created: 2563

Modified: 2564-08-21

Issued: 2564-08-21

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร, ปีที่ 14, ฉบับที่ 2 (ก.ค.-ธ.ค. 2563), หน้า 183-197

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	IRD_64_03.pdf	1.05 MB	2	2024-05-13 17:24:44

ใช้เวลา

0.031191 วินาที