مدلسازی ریاضی دو بعدی غیر پایای یک کانال رطوبت زدایی جاذب جامد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و فناوری مازندران، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی

2 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

در این تحقیق مدلسازی دوبعدی غیر پایای یک کانال جاذب جامد به عنوان عنصر اصلی چرخ دیسکنت انجام شده است. پس از تعریف حجم کنترل مناسب و فرضیات، معادلات حاکم استخراج و شرایط مرزی و معادلات کمکی مناسب تعیین شده¬اند. معادلات دیفرانسیل پاره ای به روش المان محدود تجزیه و به کمک روش صریح حل شدند. دقت مدلسازی بستر به کمک داده های آزمایشگاهی و موازنه جرم و انرژی سنجیده می¬شود. پروفایل های دما و رطوبت در جاذب جامد و در هوا یکی از نتایج حاصل از مدلسازی بستر جاذب جامد می¬باشد که می¬تواند برای طراحی بهینه کانال جاذب جامد استفاده شود. علاوه بر پروفایل¬ها، اثر پارامترهایی همچون نفوذ محوری دما و رطوبت و همچنین تعداد گره¬ها در جهت ضخامت بررسی شدند. نتایج نشان می¬دهد می¬توان با حذف نفوذ محوری دما و رطوبت و کاهش تعداد گره¬ها همچنان مدلی دقیق داشت که حجم محاسبات مورد نیاز آن به مقدار قابل توجهی کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] K. Daou, R. Z. Wang, and Z. Z. Xia (2006) “Desiccant cooling air conditioning: a review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 10(2) 55–77.
 
]2[ زمزمیان، امیر حسین (1385) “مدلسازی ریاضی و بررسی تجربی - عددی چرخ دوار دسیکنت سرمایش جذبی در شرایط پایدار”، رساله دکتری, دانشگاه تربیت مدرس.
 
]3[ علی مندگاری، محسن (1385) “تعیین ضریب عملکرد (COP)  سامانه سرمایش جاذب جامد برای شرایط آب و هوایی مختلف”، پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
 
[4] W. Zheng, and W. M. Worek (1993) “Numerical simulation of combined heat and mass transfer processes in a rotary dehumidifier”, Numerical Heat Transfer, Part A Applications, 23(2), 211–232.
 
[5] L. Z. Zhang, and J. L. Niu (2002) “Performance comparisons of desiccant wheels for air dehumidification and enthalpy recovery”, Applied Thermal Engineering, 22(12), 1347–1367.
 
]6[ مظفری، حسین (1379) “رطوبت زدایی هوای مرطوب با استفاده از محیطهای متخلخل”، پایانامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
 
[7] M. H. Ahmed, N. M. Kattab, and M. Fouad (2005) “Evaluation and optimization of solar desiccant wheel performance”, Renewable energy, 30(3), 305–325.
 
[8] C. R. Ruivo, J. J. Costa, and A. R. Figueiredo (2007) “On the behaviour of hygroscopic wheels: Part I-channel modelling”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(23), 4812–4822.
 
[9] C. R. Ruivo, J. J. Costa, and A. R. Figueiredo (2007) “On the behaviour of hygroscopic wheels: Part II – rotor performance”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(23–24), 4823–4832.
 
[10] T. S. Ge, Y. Li, R. Z. Wang, and Y. J. Dai (2008) “A review of the mathematical models for predicting rotary desiccant wheel”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(6), 1485–1528.
 
[11] A. Kodama, T. Hirayama, M. Goto, T. Hirose, and R. E. Critoph (2001) “The use of psychrometric charts for the optimisation of a thermal swing desiccant wheel”, Applied thermal engineering, 21(16), 1657–1674.
 
[12] Y. J. Dai, R. Z. Wang, and H. F. Zhang (2001) “Parameter analysis to improve rotary desiccant dehumidification using a mathematical model,” International journal of thermal sciences, 40(4), 400–408.
 
[13] J. D. Chung, D. Y. Lee, and S. M. Yoon (2009) “Optimization of desiccant wheel speed and area ratio of regeneration to dehumidification as a function of regeneration temperature”, Solar Energy, 83(5), 625–635.
 
[14] M. Ali Mandegari, and H. Pahlavanzadeh (2009) “Introduction of a new definition for effectiveness of desiccant wheels”, Energy, 34(6), 797–803.
 
[15] M. Ali Mandegari, and H. Pahlavanzadeh (2010) “Performance assessment of hybrid desiccant cooling system at various climates”, Energy Efficiency, 3(3) 177–187.
 
[16] L. A. Sphaier and W. M. Worek (2006) “The effect of axial diffusion in desiccant and enthalpy wheels”, International journal of heat and mass transfer, 49(7) 1412–1419.