HISOBLASH SUYUQLIKLARI DINAMIKAS I (CFD) YORDAMIDA GELIOQURITGICHLARNI MODELLASHTIRISH

Ushbu ilmiy maqolada hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) usuli asosida gelioquritgichlarda issiqlik va havo oqimi jarayonlari modellashtirildi hamda dorivor o‘simlik – katta bargizub (Plantago major) barglarini samarali va sifatli quritish imkoniyatlari o‘rganildi. Tadqiqotning asosiy maqsadi gelioquritgichlar konstruksiyasini optimallashtirish, quritish tezligini oshirish va mahsulot sifatini saqlab qolish uchun CFD texnologiyalari imkoniyatlarini baholashdan iborat. ANSYS Fluent dasturi yordamida quritgich ichidagi issiqlik taqsimoti, havo oqimi tezligi va harorat gradientlari modellashtirildi. Simulyatsiya shartlariga ko‘ra, quyosh energiyasi asosida isitiladigan havo harorati 55–65 °C oralig‘ida saqlanib, mahsulot ustiga yo‘naltirildi. Quritilayotgan bargizub barglarining boshlang‘ich namligi 82 %ni tashkil etdi va 3,5–4,5 soatlik quritish davomida bu ko‘rsatkich 10–12 %gacha kamaydi. CFD modellashtirish natijalari quyidagi ustunliklarni ko‘rsatdi: havo oqimi quritgich ichida bir xilda taqsimlanib, barcha barglar teng issiqlik ta’siriga uchradi; issiqlik energiyasining samarali ishlatilishi natijasida quritish muddati qisqardi; quritilgan mahsulotda biologik faol birikmalar (flavonoidlar, vitaminlar) saqlanishi ta’minlandi; quritgichning ichki geometriyasi, havo kirish va chiqish yo‘llari CFD asosida tahlil qilinib, loyihaning takomillashuvi uchun tavsiyalar ishlab chiqildi. Simulyatsiya natijalari eksperimental kuzatuvlar bilan solishtirildi va yuqori darajadagi moslik qayd etildi. CFD texnologiyasi yordamida ishlab chiqilgan model orqali gelioquritkichlarning samaradorligi oshirildi, quritish sifati yaxshilandi va issiqlik yo‘qotishlari minimallashtirildi. Mazkur tadqiqothisoblash suyuqliklari dinamikasi asosidagi yondashuvning dorivor o‘simliklar uchun mo‘ljallangan gelioquritgichlarni ilmiy loyihalash va amaliyotga joriy etishdagi yuqori salohiyatga ega ekanligini ko‘rsatadi.

 В данной научной статье с использованием метода вычислительной гидродинамики (CFD) смоделированы процессы теплообмена и движения воздушных потоков в гелиосушилках, а также изучены возможности эффективной и качественной сушки лекарственного 
растения – большого подорожника (Plantago major). Основная цель исследования заключается в оптимизации конструкции гелиосушилок, повышении скорости сушки и сохранении качества готового продукта за счёт применения технологий CFD. С использованием программного пакета ANSYS Fluent была проведена модельная симуляция распределения тепла, скорости воздушного потока и температурных градиентов внутри сушильной установки. Согласно условиям моделирования, нагреваемый  солнечной энергией воздух поддерживался в диапазоне температур 55–65 °C и направлялся непосредственно на продукт. Начальная влажность листьев подорожника составляла 82 %, и в течение 3,5–4,5 часов процесса сушки показатель снижался до 10–12 %. Результаты CFD-моделирования выявили следующие преимущества: равномерное распределение воздушного потока внутри сушильной камеры, что обеспечивало одинаковое тепловое воздействие на все листья; эффективное использование тепловой 
энергии, что способствовало сокращению продолжительности процесса сушки; сохранение биологически активных соединений (флавоноидов, витаминов) в готовом продукте; проведён анализ внутренней геометрии сушильной установки, а также входных и выходных каналов воздуха с использованием CFD, на основе чего были выработаны рекомендации для совершенствования конструкции. Сопоставление результатов численного моделирования с данными экспериментальных наблюдений показало 
высокую степень совпадения. Применение CFD-технологий позволило повысить эффективность работы гелиосушилок, улучшить качество процесса сушки и минимизировать тепловые потери. Представленные результаты демонстрируют высокий потенциал подхода, основанного на вычислительной гидродинамике, для научного проектирования и внедрения гелиосушилок, предназначенных для обработки лекарственных растений.

In this scientific article, the processes of heat transfer and airflow in solar dryers were simulated using the Computational Fluid Dynamics 
(CFD) method, and the possibilities of effective and high-quality drying of the medicinal plant — Plantago major (common plantain) — were investigated. The main purpose of the study was to optimize the solar dryer design, increase the drying rate, and preserve product quality through the use of CFD technologies. Using the ANSYS Fluent software, the internal temperature distribution, airflow velocity, and temperature gradients within the drying chamber were modeled. According to the simulation conditions, the air heated by solar energy was maintained within the temperature range of 55–65 °C and directed onto the product being dried. The initial moisture content of the plantain leaves was 82%, and after 3.5–4.5 hours of drying, it decreased to 10–12%. The CFD simulation results demonstrated the following advantages: the airflow was uniformly distributed within the dryer, ensuring equal thermal exposure to all leaves; efficient use of thermal energy led to a reduced drying time; the retention of biologically active compounds (flavonoids, vitamins) in the dried product was ensured; based on CFD analysis, recommendations were developed for improving the internal geometry of the dryer and the design of the air inlet and outlet channels. The simulation results were compared with experimental observations, and a high degree of agreement was recorded. The 
CFD-based model significantly improved the dryer’s efficiency, enhanced drying quality, and minimized heat losses. This study demonstrates the high potential of CFD-based approaches for the scientific design and practical implementation of solar dryers intended for drying medicinal plants.