Modelisation d’un sechoir continu de produits agricoles

Abstract

Ce travail propose une approche de modélisation d’un séchoir industriel pour sécher les amandes brutes de noix de cajou ou tout autre produit agricole. Il s’inscrit dans le développement d’un séchoir continu à bande à courants croisés. Notre approche conceptuelle est basée sur l’exploitation des bilans de type énergie de chaque constituant du volume de contrôle défini judicieusement du séchoir. Ainsi, nous obtenons les équations de bilans thermiques convectifs puis globaux (convectifs et radiatifs) pour une étude fine. La résolution des systèmes d’équations non linéaires qui en découle s’appuie sur le schéma implicite pour une procédure itérative convergente associée aux matrices. La programmation a été effectuée à l’aide de Matlab. Les températures des divers compartiments du séchoir ont été déterminées pour des durées de séchage de deux heures et trois heures constituant la plage horaire de séchage des amandes brutes de noix de cajou considérées. Les durées de séchage étant fonction de l’encombrement du séchoir. Pour une température d’ambiance de 30°C, les températures du produit montent au-delà de 50°C tandis que celle de l’air asséchant avoisine les 80°C. Les niveaux de température atteints peuvent permettre le séchage d’autres produit agricoles dont les cinétiques (sorption - désorption) de séchage sont linéaires. Les cartographies thermiques obtenues en régime varié indiquent qu’il y a différentes évolutions de températures des éléments de la chambre de séchage. Ces évolutions thermiques sont en fonction de la durée de séchage.

Mots clés: séchage, modélisation, produits agricoles, convection, radiation

English Title: Modeling of a continuous dryer agricultural products

English Abstract

This work proposes an approach to modeling an industrial dryer to dry raw cashew
kernels or any other agricultural product. It is part of the development of a continuous cross flow belt dryer. Our conceptual approach is based on the exploitation of the energy balance of each constituent of the control volume judiciously defined by the dryer. Thus, we obtain the equations of convective and then global thermal balances (convective and radiative) for a fine study. The resulting resolution of nonlinear equation systems is based on the implicit scheme for a convergent iterative procedure associated with matrices. The programming was done using Matlab. The temperatures of the various compartments of the dryer were determined for drying times of two hours and three hours constituting the hourly drying period of the raw kernels of cashew nuts considered. The drying times being a function of the size of the dryer. For a room temperature of 30°C, product temperatures rise above 50 ° C while that of drying air is around 80°C. The temperature levels achieved may allow the drying of other agricultural products whose drying kinetics (sorption - desorption) are linear. The thermal mappings obtained under varied conditions indicate that there are different temperature evolutions of the elements of the drying chamber. These thermal evolutions are according to the duration of drying.

Keywords: drying, modeling, agricultural products, convection, radiation