شبیه سازی عددی تاثیر تعداد پله بر عملکرد یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی پلکانی
محورهای موضوعی : انرژی های نو
نادر رهبر
1
(استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
فاطمه علی پناه
2
(دانشجو)
کلید واژه: آب‌شیرین‌کن پلکانی, شبیه‌سازی عددی, ضریب انتقال حرارت جابجایی, تولید آب شیرین,
چکیده مقاله :
هدف از این تحقیق شبیه‌سازی جریان سیال در یک آب شیرین کن خورشیدی پلکانی با فرض حالت پایدار، جریان آرام و هوا به عنوان گاز ایده آل و تراکم ناپذیر است. شبیه سازی عددی فرایند با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام گرفته است. از الگوریتم سیمپل برای محاسبه ی ارتباط بین فشار و سرعت و نیز برای انفصال ترم های جابجایی و درون‌یابی فشار از طرح های بالادست استفاده شده است. پارامترهای موثر بر عملکرد و بهره وری دستگاه، عبارت از فاصله بهینه بین سطح شیشه و آب، تعداد گردابه ها و ضریب انتقال حرارت جابجایی می باشند. لازم به ذکر است این تحقیق در حالت های چهار، پنج، شش، هفت، هشت، نه، ده و دوازده پله ای شبیه سازی شده است. مهمترین نتیجه بدست آمده در این پژوهش و بررسی های انجام گرفته بر روی تعداد پله های متفاوت در یک آب شیرین کن با ابعاد مشخص، افزایش انتقال حرارت جابجایی و در نتیجه افزایش تولید آب شیرین بوده است. که این روند صعودی با افزایش تعداد پله تا تعداد هشت پله رخ داده است. بیشترین تولید آب شیرین 232 میلی‌لیتر بر مترمکعب در هر ساعت در حالت 8 پله‌ای بوده است.
The purpose of this study is to simulate fluid flow in a weir-type cascade solar still, assuming steady-state and air being the ideal gas and incompressible. The commercial software FLUENT is used for numerical simulation of the process. SIMPLE algorithm is used to calculate the relationship between pressure and velocity. In addition, first order upwind method is applied for separation of displacement and interpolation of pressure. Numerical simulations are performed for Solar Still with four to ten and also with twelve steps. Results of investigations on a Solar Still with different number of steps, in which the height of the steps is constant value of 2 cm, show that increasing the number of steps causes to increase water production up to eight steps. Furthermore, the highest rate of water production was 232 ml/m3hr for solar still with eight steps.
_||_