Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BURAK TÜRKAN
Danışman: Akın Burak Etemoğlu
Özet:Kurutma işlemi gıda ürününden sıvı miktarının buharlaştırılarak mikrobiyal bozulmayı önlemek için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Enerji tüketimini azaltmak ve gıda kalitesini artırmak için kurutma sürecinin modellenmesi ve optimizasyonu çok önemlidir. Bu yüzden literatürde kurutma karakteristiklerinin araştırılmasında farklı yaklaşımlar kullanılmıştır. Bu yaklaşımlar arasında eş zamanlı ısı ve kütle transferi için Fourier ve Fick yasası yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak gözenekli ortam yaklaşımı (Darcy Flow) karmaşık bir mekanizmaya sahip olduğu için literatürde yapılan çalışmalarda çok fazla tercih edilmediği görülmüştür. Bu çalışmada her iki yöntem için öncelikle ürünlerin kurutma karakteristikleri araştırılmıştır. Konvektif çalışmada farklı parametrelerin (hız, sıcaklık, kalınlık) ürün nemi, büzülme katsayısı, ekserji verimliliği ve ekserjetik gelişim potansiyel değerleri üzerindeki etkisi Taguchi deneysel tasarımı için kullanılan Anova analizi yardımı ile incelenmiştir. Optimum kurutma koşullarının en yüksek hava hızı (1m/s), en yüksek sıcaklık (60°C) ve en düşük ürün kalınlığında (0.5 cm) gerçekleştiği görülmüştür. Kızılötesi ışınımlı kurutucu için ise farklı parametrelerin (hız, ışınım gücü, ışınım lambası uzaklığı) etkisi incelenmiştir. Optimum kurutma koşulları 0.3 m/s hız, 350 W ışınım gücü ve 20 cm ışınım lambasına olan uzaklık olarak elde edilmiştir. Ekserji veriminde, konvektif kurutmada hava sıcaklığı (%88.54) en etkili parametre iken ışınımla kurutmada ise ışınım lambası gücünün (%39.61) en önemli parametre olduğu tespit edilmiştir. Çalışmalar hem deneysel hem de nümerik yöntemler kullanılarak yapılmıştır. Kurutma probleminde gıda ürünü için lineer olmayan kısmi diferansiyel denklemleri zamana bağlı olarak çözülmüştür. Kurutma işlemindeki büzülme etkisi Comsol Multiphysics programında “DeformedMoving Mesh” metodu kullanılarak incelenmiştir. Deneysel ve nümerik çözüm ile elde edilen veriler karşılaştırılmış olup sonuçların birbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Ürün içerisindeki yüksek nem miktarı mikroorganizmaların oluşmasına neden olmaktadır. Bu sebepten dolayı deneysel olarak ürün içerisindeki nem dağılımının tespit edilemediği durumlarda nümerik çözüm de yapılarak bu olumsuzluğun önceden önlenebilmesi mümkün hale gelebilecektir.