Experimental and Numerical Investigation of Heat and Mass Transfer During Solar Drying of Corn Cobs in Flexible Bulk Containers

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/en19030849
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents a simulation of the heat exchange process in a solar dryer designed for corn cobs placed in flexible bulk containers (Big-Bag type). The distinctive feature of this drying system is the use of soft load-bearing containers, which simplify loading, unloading, and transportation, while also reducing mechanical damage to the corn cobs. The bottom of each container is perforated to allow the free flow of heated drying agent into the chamber. The study aims to improve the efficiency of the solar drying process to reduce the moisture content of corn cobs below 15%, thereby ensuring the required quality during storage and transport. To validate the drying regimes and parameters, heat and mass transfer processes were simulated using numerical modeling and experimental design methods based on a laboratory-scale physical model of the drying chamber. Numerical simulations were performed using the Reynolds-averaged equations coupled with the heat conduction equation for three porosity coefficients: 0.35, 0.45, and 0.55. The models provided contours of temperature and humidity distribution within the confined boundaries of the drying chamber and individual corn cobs, positioned both vertically and horizontally within the airflow zone, for varying drying durations. The core novelty of this research is the development of an optimized framework for solar drying corn in flexible containers, which integrates numerical simulation with experimental validation to establish key efficient parameters. Specifically, the study provides the following: (1) a validated regression model linking moisture content to airflow rate, drying time, and layer thickness at 45 °C; and (2) a detailed analysis of thermo-hydraulic contours within both the chamber and individual cobs for different porosities, offering practical insights for system design and operation.