نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس تهران
2 مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
متمرکزکننده‌ها دارای کارکرد‌های بسیاری هستند که یکی از آن‌ها استفاده درفرآیند نمکزادیی از آب شور به روش تبخیر و تقطیر است. به دلیل وجود حرارت بالا در جاذب متمرکزکننده‌ها، این امکان فراهم می‌شود تا با طراحی یک سامانه مبدل حرارتی، امکان تبخیر آب شور فراهم گردد. در این پژوهش سعی شد تا به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) دو هندسه جاذب مارپیچی و استوانه‌ای مورد بررسی قرار گیرند. برای این منظور، سیال عامل بر اساس ویژگی‌های آب شور دریا در نرم افزارFluent Ansys تعریف شد و ایجاد هندسه و تحلیل حرارتی بر اساس شرایط اولیه و مرزی سامانه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج اعتبار سنجی کیفیت شبکه بندی، شبکه بهینه در هر دو هندسه المان مربعی شکل بود. تحلیل حرارتی جاذب نشان داد که در هندسه استوانه‌ای توزیع حرارتی در کف هندسه بیشتر از سطح بالایی آن است . همچنین، نتایج تحلیل تغییرات عدد ناسلت، تمرکز تنش حرارتی در مقطع خروجی سیال را نشان دادند. با این وجود و برخلاف هندسه استوانه‌ای،توزیع حرارت در هندسه مارپیچ بطور یکنواخت، متقارن و بدون تمرکز تنش حرارتی بود. این تمرکز تنش در هندسه استوانه‌ای موجب می‌شود تا احتمال انتقال فرآیند تبخیر از داخل محفظه به لوله‌های انتقال به وجود آید . مقایسه نتایج تحلیل عددی رفتار حرارتی در دو هندسه جاذب نشان داد که مزیت هندسه مارپیچ در یکنواختی توزیع حرارت است که باعث افزایش بازده حرارتی می‌شود و مزیت هندسه استوانه‌ای در طراحی ساده، جایگذاری آسان، عایق بندی سریع و استفاده از مواد قابل دسترس برای ساخت است.
کلیدواژه‌ها
)