آب شیرین کن خورشیدی پله ای با ردیابی اشعه خورشیدی، شبیه سازی با انسیس فلوئنت
۱,۹۸۰,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی
- در این پروژه به شبیه سازی یک آب شیرین کن خورشیدی پله ای با ردیابی اشعه خورشیدی (Solar ray tracing) با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
- هندسه سه بعدی این پروژه با نرم افزار ANSYS Design Modeler ترسیم شده است.
- مش بندی این پروژه با نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است و تعداد سلول های محاسباتی 809037 سلول می باشد.
- از مدل انتقال گونه ها برای تعریف آب و بخار آب استفاده از کرده ایم.
- از مدل solar ray tracing برای تعریف انتقال حرارت تشعشعی استفاده کرده ایم.
بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.
برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل ([email protected])، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.
برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.
توضیحات
شرح پروژه آب شیرین کن خورشیدی پله ای با ردیابی اشعه خورشیدی
در این پروژه به شبیه سازی یک آب شیرین کن خورشیدی پله ای با ردیابی اشعه خورشیدی (Solar ray tracing) با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
مدل حاضر شامل یک محفظه کوچک با سطح شیبدار شیشه ای در دو طرف و پله های درون آن است که آب شور بر روی سطح این پله ها جریان دارد. انتقال حرارت تابش خورشیدی از طریق شیشه به سطح آب در محفظه می گذرد تا سطح آب روی دیواره های شیب دار تبخیر شود. بخار حاصل با سطح شیشه سرد برخورد می کند و تحت فرآیند تقطیر قرار می گیرد. آب خالص حاصل از تقطیر بخار داغ از شیب صفحه شیشه ای به سمت پایین حرکت می کند و به صورت آب خالص تخلیه می شود.
هندسه سه بعدی این پروژه با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت سه بعدی طراحی شده است. از آنجایی که هندسه متقارن است، تنها یک چهارم هندسه مدل شده است. این هندسه چهار ضلعی از دو شیشه شیبدار و پله های حامل جریان آب تشکیل شده است.
مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است. تعداد سلول های محاسباتی 809037 است.
روش های استفاده شده
برای تبدیل آب شور به آب شیرین، باید به بخار تبدیل شود. سپس با تغلیظ آن آب شیرین به دست می آید. دستگاه های تقطیر معمولاً شامل یک لایه شیشه ای شیبدار است که در بالای دستگاه قرار می گیرد و یک سکوی پلکانی برای ذخیره آب شور که تقطیر می شود. لایه شیشه ای به عنوان یک بستر سخت و یک لایه شفاف عمل می کند که به اشعه های خورشید اجازه ورود به دستگاه را می دهد. فرآیند گرمایش برای به دست آوردن بخار از آب شور عموماً با استفاده از گرمای جذب شده از پرتوهای خورشیدی در دستگاه های تقطیر انجام می شود. سپس، بخار تولید شده را می توان با بالا آمدن و برخورد با لایه شیشه ای، که به عنوان یک سطح سرد عمل می کند، به آب شیرین تبدیل کرد. از این رو، مدل ردیابی اشعه خورشیدی (Solar ray tracing) برای شبیه سازی گرمای جذب شده توسط خورشید فعال است.
همچنین مدل انتقال گونه ها (Species Transport) برای شبیه سازی دو فاز آب و بخار در داخل سیستم تقطیر طراحی شده فعال می شود. لازم به ذکر است که این روش مخلوطی از آب و بخار را در داخل محفظه فرض می کند و جریان آب مقطر را شبیه سازی نمی کند. در واقع، در ابتدای شبیه سازی، فضای داخل محفظه فقط با بخار پر می شود. سطح پایین محفظه سطح آب در نظر گرفته می شود و از آنجایی که آب روی سطح تبخیر می شود، فرض می شود که سطح از بخار تشکیل شده است. مقادیر ثابت 1.00314⨯10-5 m2/s و 0.0002 kg/ms به ترتیب برای ضریب انتشار جرمی و ضریب انتشار حرارتی برای تبدیل آب به بخار و بالعکس در نظر گرفته شده است. همچنین فرض بر این است که صفحه شیبدار محل برخورد بخار تنها از بخار تشکیل شده است. همچنین فرض می شود که دمای هوای محیط 311.75K با ضریب انتقال حرارت 25W/m2K باشد. فرض بر این است که سکوی پلکانی حاوی آب شور فقط گرما را بدون قابلیت انتقال جذب می کند، در حالی که بستر شیشه ای حداکثر قابلیت انتقال بدون جذب را دارد.
گرانش در جهت Y فعال شده است و مدل گاز ایده آل تراکم ناپذیر تفاوت چگالی بین آب و بخار را به حساب می آورد.
نتایج شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی پله ای
در پایان فرآیند شبیه سازی، کانتورهای سه بعدی مربوط به سرعت، دما، بردار سرعت و کسر جرمی گونه ها در داخل دستگاه تقطیر به دست می آید. خطوط مربوط به سرعت و بردارهای آن نشان می دهد که چگونه بخار تولید شده در دستگاه تقطیر بالا می رود تا به سطح شیشه ای شیب دار بالایی برخورد کند. همچنین با مشاهده کانتور دمایی سه بعدی به راحتی می توان مشاهده کرد که دمای آب شور روی سکوی پلکانی افزایش یافته و باعث تبخیر آن می شود. در همین حال، دمای لایه شیشه به اندازه‌ای سرد است که بخار را متراکم کرده و سپس به قسمت پایین دستگاه تقطیر می‌لغزد، جایی که آب شیرین جمع‌آوری می‌شود. همچنین با مشاهده کانتور کسر جرمی گونه، می توان دریافت که کسر جرمی آب در سکوی پلکانی و زیرلایه شیشه ای برابر با یک است. در همان زمان، مقدار کسر حجمی آب در داخل فضای سیستم تقطیر کاهش می یابد، که نشان می دهد بخار در آنجا تشکیل می شود.
Leave a customer review
تماس با واتس آپ
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.