نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فرآوری مواد غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران

2 گروه طراحی ماشین آلات مواد غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران

3 گروه مهندسی مواد غذایی، دانشگاه ییلدیز، استانبول، ترکیه

چکیده

اغلب روابط حاکم بر بسیاری از پدیده­های فیزیکی را نمی­توان به شکل صریح از اصول بقاء و معادلاتی نظیر پیوستگی، برنولی، مومنتوم یا در حالت کلی معادلۀ ناویر ـ استوکس بدست آورد. برای رفع این مشکل­ مؤثرترین روش استفاده از اصول تحلیل ابعادی در تعیین روابط حاکم بر پدیده است. با استفاده از تحلیل ابعادی می­توان به اعداد و پارامترهای بدون بعد دست یافت که در تعیین معادلات حاکم بر یک پدیده نقش دارند. تحلیل ابعادی، ابزاری ساده اما توانمند در مهندسی است که امکان تجزیه و تحلیل سریع سیستمهای فیزیکی را فراهم آورده و باعث آسانتر شدن تجزیه و تحلیل مسائل پیچیده  و نیز کاهش تعداد قابل ملاحظه­ای از آزمایش­ها از طریق دسته­بندی متغیرها در قالب اعداد بی­بعد می­گردد، بالاخص در مواردی که تعداد متغیرها زیاد باشد انجام آنها بدون استفاده از روش آنالیز ابعادی غیر ممکن و بسیار پر هزینه است.  به همین دلیل در این تحقیق برای اولین بار از روش تحلیل ابعادی برای بدست آوردن اعداد بی­بعد حاکم بر فرآیند فشار بالای هیدرواستاتیک استفاده شده است، چرا که متغیرهای دخیل در این فرآیند زیاد بوده و بهترین روش برای پیدا کردن ارتباط بین آنها استفاده از ابزار آنالیز ابعادی می­باشد. در گام بعدی و پس از شناسایی متغیرهای موثر با استفاده از تئوری باکینگهام اعداد بی­بعد حاکم بر فرآیند فشار بالا بدست آورده شده است. پس از آن کمیات اندازه­گیری شده حاصل از آزمون­های فشاربالا، روبش فرکانس و نرخ کرنش برشی در قالب اعداد بی­بعد که از قبل بدست آمده دسته بندی و به بررسی رفتار ماده مورد آزمایش(نشاسته ارزن) پرداخته شده است. در نتیجه با استفاده از اعداد بی­بعد بدست آمده علاوه بر اینکه ارتباط بین متغیرها و درجه اهمیت آنها نسبت به یکدیگر مشخص گردید، برخی از ویژه­گی­های رفتاری مواد نیز در قالب نمودارهای بی­بعد نمایش داده شده است که با نمودارهای متداول تفاوت رفتاری دارد. در آزمون فشار بالا مواد مورد آزمایش تحت فشار هیدرواستاتیکی بین 200 تا 600 مگاپاسکال برای مدت زمان 10 تا 30 دقیقه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از آزمون فشار بالا نشان داد که ویژه­گی­های رئولوژیکی نشاسته ارزن از جمله ویسکوزیته کمپلکس با افزایش فشار و زمان اعمال آن تغیر قابل توجهی دارند.

کلیدواژه‌ها