طراحی، ساخت و ارزیابی جداکننده سیکلونی جهت جدایش کلاله از گلبرگ زعفران

نعمتی, جواد; بهشتی, بابک; برقعی, سید علی محمد

doi:10.22092/erams.2020.343176.1355

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری مکانیک ماشینهای کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

³ استاد گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

https://doi.org/10.22092/erams.2020.343176.1355

چکیده

یکی از فرایندهای مهم در کشاورزی، جداسازی محصولات کشاورزی است. استفاده از سیکلون‌ها یکی از روش‌هایی است که علاوه بر مخارج کمتر، زمان جداسازی کوتاه‌تر و عملیات ساده‌تر، دارای بازده بالایی نسبت به سایر روش‌های جداسازی (مانند جداسازی با دست و ...) است. هدف از این تحقیق طراحی، شبیه‌سازی و ساخت دستگاه جداسازی سیکلونی و ارزیابی آن به منظور جداسازی کلاله از گلبرگ زعفران است. بدین منظور ابتدا با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUIN و به روش تحلیل دینامیکی سیالات (CFD) شبیه‌سازی سیکلون صورت گرفت و راندمان جداسازی به دست آمد. پس از آن دستگاه با استفاده از نرم‌افزار SOLID WORKS طراحی و نمونة اولیة آن ساخته و ارزیابی شد. شبیه‌سازی و ارزیابی دستگاه در سه سطح سرعت هوا (5/1، 5/2 و 5/3 متر بر ثانیه) و در پنج سطح رطوبت (80، 60، 40، 20، 10 درصد) بر پایه تر صورت گرفت. انتخاب سرعت‌ها بر اساس سرعت حد اجزای گل زعفران و انتخاب سطح رطوبت‌ها حاصل اندازه‌گیری 5 روز اول برداشت گل‌ها بود. از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که بیشترین میزان جدایش دستگاه در رطوبت 20 درصد و سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل (80 درصد) و کمترین بازده دستگاه در رطوبت 80 درصد و سرعت 5/1 متر بر ثانیه مساوی (11 درصد) و بسیار نزدیک به بهترین نتیجه شبیه‌سازی دستگاه در نرم‌افزار بود که بهترین عملکرد دستگاه را در سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل 89 درصد نشان داد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

Abrishamifar, S. (2006). Design and manufacture of saffron processing machine. Research Report. Mechanized Technologies Department, Khorasan Razavi Agricultural Jihad Organization. (in Persian)

Altmeyer, S., Mathieu, V., Jullemier, S., Contal, P., Midoux, N., Rode, S., & Leclerc, J. P. (2004). Comparison of different models of cyclone prediction performance for various operating conditions using a general software, Chemical Engineering and Processing Journal, 43(4), 511-522.

Anon. (2019). Intelligent agricultural systems. Saffron flower cleanser. https://vali-system.com.

Anon. (2016). ANSYS fluent user’s guide, Release 17.2. ANSYS, Inc.

Anon. (2018). National Network of Medicinal Plants Research and Technology (https://www.mpnet.ir)

Dias, D., Mori, M., & Martignoni, W. (2008). Study of different approaches for modeling cyclones using CFD, AICHE Annual Meeting. Nov. 16-21. Philadelphia.

Gracia, L., Vidal, C., & Gracia, L. C. (2009). Automated cutting system to obtain the stigmas of the saffron flower, Automation and Emerging Technologies, Biosystems, 104(1), 8-17.

Khalili, K. (2007). Simulation of falling saffron flower and the effect of acting forces on flowers orientation. Proceedings of the 26^th IASTED International Conference on Modelling, Identification, and Control. Jan. 31. Innsbruck, Austria.

Khalili, Kh., & Serajipour, M. (2007). Saffron flower cutting automation using image processing. Fourth Conference on Visual Machinery and Image Processing of Iran. Feb. 14-15. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (in Persian)

Saeedi Rad, M., H., Abrishami, M., A., Mustafa, V., Zarif Neshat, S., & Nazarzadeh, P. (2013). Technical and economic evaluation of saffron flower harvesting machine (stigma separation of flowers). Proceedings of the 8^th Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystems) and Mechanization. Jan. 29-30. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (in Persian)

Safari, M., Sharif Nasab, H., Abdi, R., & Zarif Neshat, S. (2013). Technical and Economic Evaluation of a Type of Stigma Separator, National Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystems) and Mechanization. Jan. 29-30. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (in Persian)

Sahay, K. M., & Singh, K. K. (2002). Unit operations in processing agricultural products Translation: H. Pour-Azarang., and H. R. Zia-ul-Haq) Ferdowsi University of Mashhad, Iran (in Persian)

Sanabadi, M., Samieifar, A., & Amini, S. (2014). Designing and building a mechanical system for separating stigmas from the saffron petals. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 7(14), 1417-1430.

Slack, M. D., Prasad, R. O., Bakker, A., & Boysan, F. (2000). Advances in Cyclone Modeling using Unstructured Grid. Institution of Chemical Engineers, 78(8) 1098-1104.

Zhao, B., Su, Y., & Zhang, J. (2006). Simulation of gas flow pattern and separation efficiency cyclone with conventional single and spiral double inlet configuration. Chemical Engineering Research and Design, 84(12), 1158-1165.

تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی

طراحی، ساخت و ارزیابی جداکننده سیکلونی جهت جدایش کلاله از گلبرگ زعفران

مراجع

مراجع

Zhao, B., Su, Y., & Zhang, J. (2006). Simulation of gas flow pattern and separation efficiency cyclone with conventional single and spiral double inlet configuration. Chemical Engineering Research and Design, 84(12), 1158-1165.

دوره 22، شماره 78 - شماره پیاپی 78
شهریور 1400
صفحه 37-54

طراحی، ساخت و ارزیابی جداکننده سیکلونی جهت جدایش کلاله از گلبرگ زعفران

مراجع

مراجع

Zhao, B., Su, Y., & Zhang, J. (2006). Simulation of gas flow pattern and separation efficiency cyclone with conventional single and spiral double inlet configuration. Chemical Engineering Research and Design, 84(12), 1158-1165.

دوره 22، شماره 78 - شماره پیاپی 78شهریور 1400صفحه 37-54

دوره 22، شماره 78 - شماره پیاپی 78
شهریور 1400
صفحه 37-54