Modelování sušicího procesu pro materiály tvaru válce

Bc. Vojtěch GRYGAR

Diplomová práce

Modeling of drying process for cylindrical bodies

Anotace:

Obsahem diplomové práce je návrh difúzního matematického modelu popisujícího sušicí procesy pro dlouhodobé vysychání sušeného materiálu základních tvarů - desky, válce a koule. Na základě řešení deterministického modelu vysychání je odvozen úbytek vlhkosti v materiálu. Pomocí programu COMSOL MULTIPHYSICS, ve kterém byly definovány počáteční a okrajové podmínky, bylo namodelováno dlouhodobé vysychání sušeného materiálu. Za účelem porovnání výsledků získaných z programu COMSOL, byla vytvořena funkční programová aplikace v prostředí MATLAB, která umožňuje zobrazit vlhkostní pole v materiálu, 3D graf vlhkostních polí a úbytek vlhkosti v materiálu. Pomocí této aplikace lze srovnávat výsledky i při změnách některého ze zadávaných parametrů. Na základě navržených matematických modelů lze předpovídat úbytek vlhkosti v materiálu, tato skutečnost byla ověřena na výsledcích dlouhodobého sušení zelených kávových bobů ve skladu.

Abstract:

The diploma thesis deals with a design of a diffusion mathematical model describing the drying processes for long-lasting desiccation of dried substances prototypically shaped as plane, cylinder, and sphere. A decrease in the substance humidity shrinkage is derived from the result in deterministic model of desiccation. The long-term desiccation of the dried substances has been simulated on the basis of COMSOL MULTIPHYSICS program, where initial and marginal conditions were defined. The functional program application in MATLAB has been created in order to draw a contrast among particular results obtained from the COMSOL program. The application enables delineating the moisture extent in substances, 3D graph of moisture extent, and a decrease in the substance humidity degree. By means of the mentioned application, it is achievable to evaluate the results even in terms of changes in some of the set parameters. The shrinkage in substance moisture can be predicted in relation to suggested mathematical models. This fact has been confirmed by the results of long-lasting desiccation of green coffee-beans in the warehouse.

Klíčová slova

matematický model, difúzní model, sušicí proces, úbytek hmotnosti, zelená káva

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 6. 2011

Identifikátor: 20290

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Dagmar Janáčová, CSc.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta aplikované informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Inženýrská informatika / Automatické řízení a informatika