آنالیز انرژی و اکسرژی یک برج سرمایش-رطوبت زنی گاز همسو بر مبنای نتایج مدلسازی ریاضی و شبیه سازی

دراین مطالعه پس از تعاریف اولیه پیرامون آنالیز انرژی و اکسرژی، یک مدل ریاضی جهت آنالیز انرژی و اکسرژی یک برج سرمایش-رطوبت زنی گاز همسو تبیین گردیده است. بدین منظور بر اساس قوانین بقای جرم، انرژی و ممنتوم تغییرات دما و آنتالپی جریان های گاز و مایع در طول برج تبیین و جهت محاسبه راندمان انرژی و اکسرژی برج به کار برده شده است. همچنین دقت مدل پیشنهادی از طریق تطبیق با نتایج تجربی گزارش شده مربوط به چند واحد عملیاتی در صنعت سیمان مورد بررسی و تایید قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد علیرغم بالا بودن راندمان انرژی برج به دلیل ناچیز فرض کردن کلیه اتلافات انرژی، برج سرمایش گاز از راندمان اکسرژی نسبتاً پایینی برخوردار است که به دلیل بازگشت ناپذیری های ترمودینامیکی موجود و تولید آنتروپی ضمن تبادلات جرم و انرژی است. همچنین در این مطالعه اثر برخی پارامترهای عملیاتی شامل قطر برج، طول برج، توزیع اندازه قطرات مایع و دبی مایع بر میزان اتلاف اکسرژی درون برج مورد بررسی قرار گرفته است. در کلیه موارد محاسبات نشان می دهد همزمان با تبخیر مایع محتوای اکسرژی آن تماماً وارد فاز گاز نمی شود و همواره سهم قابل توجهی از اکسرژی هدر می رود. از نتایج این مطالعه می توان به منظور شناخت پتانسیل تولید کار مفید انرژی همراه سیالات استفاده کرد.