مطالعه عددی تاثیر بکارگیری مانع معمولی و متخلخل بر نرخ انتقال حرارت و تولید آب شیرین در آب شیرین‌کن خورشیدی
محورهای موضوعی : انرژی های نو
رضا شعبانی
1
(دانشجوی کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
هادی کارگر شریف آباد
2
(مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
کلید واژه: آب شیرین کن, مطالعه عددی, مانع معمولی, مانع متخلخل,
چکیده مقاله :
بحران کمبود آب شیرین و کمبود آن در اکثر نقاط جهان سبب گسترش انواع آب شیرین‌کن ها گردیده است. یکی از نمونه‌های پرکاربرد آن، آب شیرین‌کن خورشیدی می‌باشد. در این مقاله، به بررسی پارامتری تاثیر قرار دادن مانع معمولی و متخلخل در محفظه آب شیرین‌کن نوع حوضچه‌ای بر نرخ انتقال حرارت و نرخ آب تولیدی توسط آن پرداخته شده است. وجود مانع در موقعیت‌های مختلف و با تخلخل‌های گوناگون در محفظه آب شیرین‌کن مورد بررسی قرار گرفته شده است. به منظور مدلسازی محفظه آب شیرین‌کن مورد نظر، ابتدا هندسه سه‌بعدی آن شبکه‌بندی شده و سپس توسط نرم افزار فلوئنت شبیه‌سازی گردیده است. براساس نتایج بدست آمده، قرار گرفتن مانع در موقعیت بهینه در محفظه آب شیرین‌کن، باعث افزایش قابل توجه عدد ناسلت و در نتیجه نرخ انتقال جرم و تولید آب خواهد شد. همچنین، استفاده از مانع متخلخل، باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و انتقال جرم نیز خواهد شد. در انتها نیز، تاثیر مانع بر گردابه‌های درون محفظه آب شیرین‌کن و تاثیر آنها بر تغییرات دما و نسبت جرمی در نواحی مختلف آن، مورد بررسی قرار گرفته است.
Due to the fresh water shortage crisis in all around the world, many types of desalination systems have been developed. One of the most used type of them is solar desalination system. In this paper, a parametric study has been employed for investigation of the effects of mounting a normal and porous fin on the heat transfer and water production rates of solar still desalination. A fin with different porous intensity in different positions has been put in solar desalination. For modelling the mentioned desalination, the desalination geometry has been meshed and the 3D simulation has been performed using ANSYS Fluent software. As the result of simulation, putting fin in optimum position in a solar still desalination leads to considerable increment of Nusselt number which results in increase of mass transfer and fresh water production rates. In addition, employment of porous fin will cause decrease in heat transfer and mass transfer rates. Finally, the effects of adding fin on the vortexes in the desalinator and its impacts on temperature and mass fractions differences in various zones has been also examined.
_||_