بررسی عددی تاثیر ابعاد 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 شبیه سازی 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 درون یابی 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، ارتفاع پله‌ها، تعداد گردابه‌ها و ضریب انتقال حرارت جابجایی می باشند. مهمترین نتیجه بدست آمده در این پژوهش و بررسی های انجام گرفته بر روی تعداد و ارتفاع پله ها در یک آب شیرین کن با ابعاد مشخص، بیانگر آن است که در هر تعداد پله مشخص یک سیر صعودی و نزولی در تولید آب مشاهده شده و به عبارت دیگر در هر تعداد پله مشخص یک نقطه بهینه وجود دارد. همچنین آب شیرین کن در حالت خاص شش پله ای با ارتفاع سه‌و‌نیم سانتی متری بیشترین میزان تولید آب شیرین را داشته است.
The purpose 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. The effective parameters on unit productivity are the distance between glass surface and water, height of solar still, the number of vortexes and convective heat transfer coefficient. Results of investigations on a Solar Still with different height of steps, indicated that the productivity increases with increasing the height of stairs. Although, it should be noted that in each model with specific number of stairs there is an upward-downward trend; in other words, there is an optimum point in each model with specific number of stairs. Also, the still in the specific model of six-stairs with the height of 3.5 cm of stairs had maximum productivity.
_||_