بررسی تجربی و مدل سازی کاربرد تکنولوژی ترموالکتریک در آب شیرین کن های خورشیدی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی
- نویسنده نادر رهبر
- استاد راهنما جواد ابوالفضلی اصفهانی
- سال انتشار 1392
چکیده
در این تحقیق به مدل سازی و بررسی تاثیر کاربرد مدول های ترموالکتریک در آب شیرین کن های خورشیدی پرداخته شده است. برای این کار سه روش تجربی، مدل سازی ترمودینامیکی و شبیه سازی عددی جهت بررسی رفتار دستگاه، تحت شرایط مختلف مورد استفاده قرارگرفته اند. در روش تجربی به ساخت سه مدل مختلف و انجام آزمون بر روی آن ها تحت شرایط مختلف اقدام شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که استفاده از ترموالکتریک می تواند باعث تسریع در فرایند تقطیر، افزایش اختلاف دمای بین آب و محل تقطیر و همچنین افزایش قابل توجه در میزان تولید دستگاه شود. در مدل سازی ترمودینامیکی با نوشتن موازنه ی انرژی بر روی بخش های مختلف دستگاه، معادله مشخصه ی حاکم بر این نوع آب شیرین کن به صورت پارامتریک به دست آمده و ضرایب موجود در آن ها با استفاده از نتایج آزمایشگاهی محاسبه گردیده اند. نتایج مدل سازی نشان می دهند که معادله مشخصه ی دستگاه، رفتاری غیر خطی، بر حسب نسبت اختلاف دمای آب-هوا بر تشعشع خورشید، از خود نشان خواهد داد. در شبیه سازی عددی، معادلات حاکم بر انتقال حرارتِ همرفت طبیعی شامل معادلات پیوستگی، ممنتوم، انرژی و گونه، با استفاده از روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزار فلوئنت حل گردیده، نتایج حاصل از آن نیز جهت بررسی ساختار جریان درون دستگاه، همچنین به دست آوردن ضرایب انتقال حرارت جابجایی و تبخیر بین آب، شیشه و ترموالکتریک مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که مدل متداول دانکل امکان استفاده در آب شیرین کن های ترموالکتریک دار را نداشته و به این ترتیب روابط جدیدی برای محاسبه ی ضرایب انتقال حرارت همرفت و تبخیر پیشنهاد شده اند. روابط به دست آمده نشان می دهند که ضرایب انتقال حرارت همرفت تابعی از اختلاف دمای بین آب، شیشه و ترموالکتریک، همچنین فشار بخار بر روی آن سطوح خواهند بود. ضرایب انتقال حرارت تبخیر بین سطوح نیز تابعی از اختلاف دما و رطوبت مخصوص بر روی سطوح خواهند بود. همچنین با استفاده از روابط به دست آمده، رابطه ی جدیدی برای محاسبه ی تولید کل آب شیرین کن بر حسب دمای سطوح آب، شیشه و ترموالکتریک پیشنهاد شده است که دارای دقت 22% در تخمین تولید دستگاه می باشد.
منابع مشابه
بررسی سیستم‌های مختلف آب شیرین کن خورشیدی
در این مقاله انواع مختلف آب شیرین کن خورشیدی، اجزاء تشکیل دهنده و نحوه عملکرد آن‌ها بررسی می‌گردد. همچنین روش‌های مختلف برای افزایش بازدهی این آب شیرین‌کن‌ها مطالعه می‌گردد. در ادامه انواع مختلف آب شیرین کن خورشیدی با هم مقایسه می‌شود. در انتها اثر عوامل محیطی نظیر شدت تابش، دمای محیط و سرعت باد بر میزان تولید آب شیرین کن خورشیدی بررسی خواهد شد. میزان بارندگی در ایران یک سوم متوسط جهانی است، ای...
متن کاملبهسازی تولید در آب شیرین کن خورشیدی لوله ای با استفاده از مدل سازی عددی
در سال‌های اخیر به‌دلیل کمبود آب آشامیدنی، دانشمندان تحقیقات فراوانی را به‌منظور توسعه‌ی روش‌ها و بهینه‌سازی دستگاه‌های شیرین‌کننده‌ی آب-های شور انجام داده‌‌اند. آب‌شیرین‌کن‌های خورشیدی به‌دلیل استفاده از انرژی پاک خورشید و نداشتن هیچ‌گونه سروصدا و آلودگی صوتی، می‌توانند بهترین جایگزین برای آب‌شیرین‌کن‌های متداول باشند. در این تحقیق با در‌نظر‌گرفتن شرایط هوای مرطوب در آب‌شیرین‌کن خورشیدی لوله‌ا...
متن کاملتاثیرلایه متخلخل بر راندمان آب شیرین کن خورشیدی شیب دار یک طرفه-بررسی تجربی
در این پژوهش، اثر استفاده از لایه متخلخل روی راندمان آب شیرین کن خورشیدی شیب دار یک طرفه به‌صورت تجربی مطالعه می شود. بدین منظور، دو آب شیرین کن با ابعاد مشابه که یکی به صورت ساده و دیگری به صورت اصلاح شده با ماده متخلخل ساخته شده و به طور هم زمان مورد آزمایش قرار می گیرند. اسفنج سیاه که دارای ظرفیت حرارتی پایین و خاصیت فیتیله ای می باشد به عنوان ماده متخلخل انتخاب می شود. همه آزمایش ها تحت شرا...
متن کاملبه سازی تولید در آب شیرین کن خورشیدی لوله ای با استفاده از مدل سازی عددی
در سال های اخیر به دلیل کمبود آب آشامیدنی، دانشمندان تحقیقات فراوانی را به منظور توسعه ی روش ها و بهینه سازی دستگاه های شیرین کننده ی آب-های شور انجام داده اند. آب شیرین کن های خورشیدی به دلیل استفاده از انرژی پاک خورشید و نداشتن هیچ گونه سروصدا و آلودگی صوتی، می توانند بهترین جایگزین برای آب شیرین کن های متداول باشند. در این تحقیق با در نظر گرفتن شرایط هوای مرطوب در آب شیرین کن خورشیدی لوله ای...
متن کاملکاربرد تحلیل اکسرژی در بهبود عملکرد آب شیرین کن خورشیدی نوع پلکانی آبشاری
در این تحقیق مقایسه ای میان بازگشت ناپذیری های قسمت های مختلف آب شیرین کن پلکانی آبشاری برای یک روز خاص انجام شده است. با ارائه موازنه ناپایای انرژی و اکسرژی برای قسمت‌های مختلف آب شیرین کن مانند پوشش شیشه ای، آب شور و صفحه جذب کننده، معادلاتی برای تعیین بازگشت ناپذیرهای سیستم بر حسب پارامترهای جوی و عملکردی و نیز دماهای به دست آمده از تحلیل انرژی به دست آمده است. بررسی نتایج شبیه سازی نشان می ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023