Approche numerique d’un sechoir continu de produits agricoles avec l’equation de la chaleur Numerical approach to a continuous dryer of agricultural products with heat equation

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. Un code de calcul a été élaboré avec matlab. Il est basé sur l’utilisation de l’équation de transport de chaleur du produit sur la bande en mouvement uniforme. Sa conception s’appuie sur la discrétisation de cette équation. Nous avons utilisé la méthode itérative du double balayage de Cholesky pour sa résolution. Dans cette simulation, nous traitons de l’équation de transport de la chaleur par les produits sur les quatre bandes juxtaposées en première approximation roulantes lentement à la même vitesse de 0,0015 m.s-1. Le produit est donc disposé sur une bande à très basse vitesse. Cette disposition a été adoptée pour résoudre le problème de continuité au passage du produit d’une bande à l’autre et rendre la solution plus pratique (simplifier la résolution). Cette simulation nous a permis d’atteindre un niveau de température de séchage acceptable de 51,2 °C avec une uniformité de température sur la quasi-totalité de la bande. Deux autres vitesses des bandes ont été testées à savoir 0,001 m.s-1 et 0,0005 m.s-1. Ces vitesses ont donné des paliers de température du produit respectifs de 52,6 °C et 57,2 °C. Les évolutions thermiques du produit sont en fonction de la vitesse des bandes, donc de la durée de séchage (temps de séjour du produit dans la chambre de séchage). La température du produit croit avec la durée de séchage.

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. A calculation code has been developed with matlab. It is based on the use of the heat transport equation of the product on the band in uniform motion. Its design is based on the discretization of this equation. We used Cholesky's iterative double scan method for its resolution. In this simulation, we treat the equation of heat transport by the products on the four belts in juxtaposed first approximation rolling slowly at the same speed of 0.0015 m.s-1. The product is therefore arranged on a band at very low speed. This provision was adopted to solve the problem of continuity in passing the product from one band to another and make the solution more practical (simplify the resolution). This simulation allowed us to reach an acceptable drying temperature level of 51.2 ° C with uniformity of temperature over most of the band. Two other band speeds were tested, namely 0.001 m.s-1 and 0.0005 m.s-1. These speeds gave respective product temperature levels of 52.6 ° C and 57.2 ° C. The thermal evolutions of the product are a function of the speed of the strips, and therefore of the drying time (residence time of the product in the drying chamber). The temperature of the product increases with the drying time.