آنالیز عددی آب شیرین کن خورشیدی لوله ای به منظور بررسی تأثیر سردکننده ی موضعی بر روی تولید آن
محورهای موضوعی : انرژی های نو
احسان فتوحی بافقی
1
,
نادر رهبر
2
1 - شرکت سنگ آهن مرکزی ایران- بافق
2 - استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
کلید واژه: شبیه سازی عددی, جابجایی طبیعی, روش حجم محدود, عدد رایلی, سردکننده ی موضعی,
چکیده مقاله :
آب شیرین کن های خورشیدی به دلیل استفاده از انرژی ارزان، تمیز، تجدیدپذیر و بی خطر خورشید و همچنین نداشتن هیچگونه قطعه ی متحرک و سروصدا می توانند بهترین جایگزین برای آب شیرین کن های متداول باشند. در این تحقیق با در نظر گرفتن شرایط هوای مرطوب، داخل آب شیرین کن به شبیه سازی عددی انتقال جرم و حرارت جابجایی طبیعی آرام داخل آن پرداخته شده است. معادلات سرعت-فشار، بالانس انرژی و جرم به صورت دوبعدی بیان شده و از روش حجم محدود برای حل معادلات مذکور استفاده شده است. سردکننده ی موضعی در دو نقطه ی بالا و میان پوشش دایره ای و عدد رایلی در دو مقدار 104×5 و 105×1 به منظور بررسی تأثیر آن ها بر روی خطوط جریان، دما و تمرکز ثابت و همچنین نرخ متوسط تولید آب شیرین استفاده شده است. مقایسه ی نتایج حل عددی با نتایج تحلیل تجربی پیشین نشان داد که آن ها توافق خوبی با هم دارند. همچنین نتایج شبیه سازی عددی نشان دادند که افزایش عدد رایلی و استفاده از سردکننده ی موضعی سبب افزایش نرخ متوسط تولید شده و ماکزیمم تولید آب شیرین در عدد رایلی 105×1 و قرارگرفتن سردکننده ی موضعی در بالای پوشش دایره ای می باشد.
Today, Solar stills have become a popular water purification facilities in desalination research areas. They use solar energy as a never ending, low cost and clean energy. They have no moving parts and without any noise. In this study, we investigate the effect of partially cooling on the productivity of a tubular solar still. For this purpose, 2-D finite volume method was used to solve velocity, momentum, energy and mass transfer equations for humid air inside the enclosure. Moreover, the effect of using glass-cover partially-cooling on the stream lines, isotherms, mass fraction and water productivity was investigated. The results showed that numerical simulation has a good agreement with experimental results. Furthermore, we concluded that increasing the Rayleigh number and using partially cooling lead to enhance water productivity. Moreover, the maximum productivity was achieved in Ra=105 when using partially cooling on top of the glass cover.