Bilgisayar destekli olarak çeşitli geometrik şekillere sahip gözenekli ortamlarda kurutma prosesinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada mevcut gözenekli ortamda kurutma teorilerinden literatürde en çok kullanılanı seçilerek bu teoriye ait denklemlerin sonlu elemanlar yöntemiyle sayısal olarak çözümünü yapan PC uyumlu bir bilgisayar programı hazırlanmış ve örnek uygulamalar yapılmış, konuyla ilgili verilmesi gereken teorik bilgilere de kısaca değinilerek daha fazla bilgi için ilgili referanslar metin içinde aktarılmıştır. Sekiz bölümden oluşan bu çalışmanın birinci bölümünde kurutmanın tanımı yapılıp ekonomik önemi vurgulanarak poroz ortam ve kurutma mekanizmasının açıklanması üzerinde kısaca durulmuştur. İkinci bölümde çeşitli kurutma modelleri kısaca özetlenerek bu modellerin kullanıldığı analitik ve sayısal çalışmaların bir literatür taraması verilmiştir. Daha önceki yıllarda ilk adımları atılsa da kurutma teorilerinin ana yapıları 1930'lardan sonra kurulduğundan burada anlatılan çalışmalar 1930 öncesi ve sonrası olmak üzere iki ayrı devrede incelenmiştir. En çok kullanılan kurutma teorilerinden Luikov ve Whitaker teorileri üçüncü bölümde karşılaştırılarak incelenmiş ve neticede iki kısmi diferansiyel denklemden oluşan ve formu sayısal yöntemlerle çözüme daha uygun olan Luikov Teorisi esas alınıp ana kabulleri üzerinde kısaca durularak sınırlamaları özetlenmiş ve poceo = (kq + exk48) vat + elk,v2zy! Doc. ou = k,ovat + k Vau! şeklindeki isi ve kütle transferi denklemleri t-ty ri'de k vtñ + jg + ag(t-t) + (1-6) 1a,(u'-u'n) = 0 C2'de

This study is concerned with the solution of combined heat and mass transfer in a porous medium of an arbitrary shape. Existing theories are reviewed and a PC compatible computer program employing finite elements method, has been developed. There are eight chapters in this thesis. The first chapter defines the process of drying and emphasis its importance from economics point of view. Existing drying theories are reviewed in the second chapter with due emphasis on numerical methods. Luikov and Whitaker theories which are the two most widely used approaches are discussed and compared in Chapter 3. Luikov's approach has been chosen two form the basis of thesis and reasons for this choise are presented. Basically, Luikov's method is found to be more suitable for numerical methods. Heat and mass transfer equations governing porous media are given by the following: P0cç|| = (kq + ekkj) V2t + eXkJ*u' du> 2,,/ PoCn^ = MV2t + K^U A general set of boundary conditions for these equations are; t = t_ on rx kJ7tn + j* + aa(t-tj + (l-e) Aaa(u'~u'm) =0 on r.