انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه مکانیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۱۳ |
کد مقاله | MEC13 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | انتقال جرم و حرارت در یک یخ ساز خورشیدی جذبی صفحه ای تخت |
نام انگلیسی | Heat and mass transfer in a flat plate solar solid adsorption refrigeration ice maker |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۵ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۰ |
کلمات کلیدی به فارسی | انتقال حرارت و جرم ، جذب جامد، انرژی خورشیدی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Heat and mass transfer; Solid adsorption; Solar energy |
مرجع به فارسی | انستیتو تبرید و برودت شناسی، دانشگاه شانگهای جیائوتانگ، چینالزویر |
مرجع به انگلیسی | Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiaotong University, China; Elsevier |
کشور | چین |
انتقال جرم و حرارت در یک یخ ساز خورشیدی جذبی صفحه ای تخت
چکیده
مدلی با فشار یکنواخت برای تشریح انتقال حرارت و جرم در یک بستر جاذب برای یخ ساز خورشیدی صفحه ای تخت ارائه شده است. این مدل انتقال حرارت و جرم در یک بستر متخلخل فرآیند گذرای دوبعدی را نیز شامل می‌شود. آزمایشی برای اعتبارسنجی این مدل صورت گرفته و نتایج محاسبه شده سازگاری خوبی را با آزمایشات نشان دادند. با کمک این مدل آنالیز گذرا و پیشبینی عملکرد یک یخچال خورشیدی متناوب را می‌توان ارائه نمود.
کلمات کلیدی : انتقال حرارت و جرم ، جذب جامد، انرژی خورشیدی
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
۱- مقدمه
مطالعاتی در زمینه طراحی بهینه کلکتورهای خورشیدی صفحه ای تخت به منظور تسریع نمودن کاربرد تبرید خورشیدی صورت گرفته است. این مطالعات در برگیرنده تحقیقات پاسوس و همکارانش[۱][۱] در رابطه با شبیه سازی سیستم سرمایش خورشیدی، حاجی و همکارانش[۲][۲] در رابطه با آنالیز دینامیکی سیکل بسته یخچال جذبی خورشیدی و انیبه و ایلویه[۳][۳] در رابطه با طراحی بهینه تبرید جذبی خورشیدی توسط کلکتورهای صفحه ای تخت می‌باشند. تمامی‌این تحقیقات نشان دادند که بهینه سازی طراحی برای کاربرد عملی تبرید جذبی خورشیدی ضروری است.
جهت تجزیه و تحلیل بیشتر تبرید جذبی خورشیدی، یک یخ ساز خورشیدی صفحه ای تخت در آزمایشگاه ساخته شد. بستر جاذب این یخ ساز خورشیدی از دو کلکتور صفحه ای تخت ساخته شده است. هر کلکتور دارای مساحت بوده و کربن فعال شده- متانول نیز به عنوان زوج کاری انتخاب شده اند. بعلاوه این دستگاه شامل زیرسیستم های دیگر نظیر کندانسور، اواپراتور، مخازن، محفظه یخ و لوله های ارتباطی نیز می‌باشد. تشعشع خورشیدی را می‌توان توسط لامپ های کوراتز شبیه سازی نمود. برخی از پارامترهای مهم نظیر دما و فشار هر زیر سیستم را می‌توان از طریق یک نگارنده اطلاعات متصل به کامپیوتر بدست آورد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که این دستگاه توانایی تولید kg5-4 یخ را پس از دریافتMJ 16-14 انرژی تشعشعی با مساحت کلکتور و قابلیت تولید kg10-7 یخ را پس از دریافت MJ32-28 انرژی تشعشعی با مساحت کلکتور را دارد. پس از انجام تعداد زیادی آزمایش موفقیت آمیز، توسعه مدلی صحیح برای آنالیز و تفسیر انتقال حرارت و جرم در سیستم تبرید خورشیدی جهت طراحی بهینه یخ ساز خورشیدی ضرورت می‌یابد. این مقاله نمونه ای از شبیه سازی عددی برای یخ ساز خورشیدی جذبی صفحه ای تخت را ارائه می‌دهد.
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
۲- مدل ریاضی
۲-۱ فرضیات
بستر جاذب یخ ساز خورشیدی صفحه ای تخت که در شکل (۱) نشان داده شده است اساسی ترین عامل حل مدل می‌باشد. از طریق آنالیز و محاسبه انتقال حرارت و جرم در بستر جاذب، عملکرد تبرید جذبی خورشیدی (ضریب عملکرد) را می‌توان بدست آورد.
[۱] Passos et al
[۲] Hajji et al
[۳] Enibe and Iloeje [3]
بطور همزمان در جهت محوری فرض همگنی را در نظر می‌گیریم. از آنجا که فرآیندهای جذب و دفع مبرد مرتبط با انتقال حرارت و جرم مواد متخلخل هستند در نظر گرفتن پاره ای شرایط برای یافتن جواب ضرورت دارد. این فرضیات عبارتند از :
بستر جاذب از ذرات با اندازه یکنواخت تشکیل شده و میزان تخلخل بستر ثابت است.
مبرد گازی همانند یک گاز ایده آل رفتار می‌کند.
در راکتور فشار یکنواخت در نظر گرفته شده است ().
انتقال جرم درون بستر تنها در فاز بخار صورت می‌گیرد.
دمای گاز و بستر جاذب در هر نقطه یکسان می‌باشد.
۲-۲ معادلات حاکم
با توجه به فرضیات فوق مدل را بصورت زیر می‌توان توضیح داد. برای لایه جاذب، رابطه انتقال حرارت در سلول معادله دو بعدی فوریه شامل ترم چشمه جذب می‌باشد.
۲-۳ شرایط اولیه
در ابتدای چرخه توزیع دما و فشار در بستر جاذب را می‌توان یکنواخت تصور نمود :
۲-۴ شرایط مرزی
برای حل معادلات (۱) تا (۳) شرایط مرزی باید در طول دوره های گرمایش سیکل جذب خورشیدی مورد مطالعه قرار گیرند.
برای صفحه بالایی (CA) یک مقاومت حرارتی بین فلز (صفحه آلومینیوم فوقانی) و جاذب وجود دارد. اگر دمای فلز و دمای جاذب باشد رابطه زیر را داریم.
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
۳- عملکرد
به منظور توضیح ویژگی های یخ ساز خورشیدی تعریف برخی پارامترها ضرورت دارد. معمولا اثرات تبرید با راندمان عملکرد اندازه گیری می‌شوند. بنابراین اثرات سرمایشی یخ ساز خورشیدی صفحه ای تخت را می‌توان توسط ضریب عملکرد بصورت زیر توضیح داد.
۳-۱ روش حل
در طول فرایندهای سرمایش و گرمایش ایزوسترسیس هیچگونه انتقال جرم مبردی وجود ندارد بنابراین از یک غلظت متوسط ثابت استفاده می‌کنیم و را در نظر می‌گیریم. سپس میدان دما را از معادله فوریه (۱) با حل مستقیم معادله هدایت بدست می‌آوریم. در طول فرایند دفع-کندانس، اواپراتور و کندانسور به عنوان شرایط مرزی معرفی شده اند.
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
۴- اعتبار سنجی آزمایشگاهی
یک یخ ساز خورشیدی جذبی صفحه ای تخت در دانشگاه شانگهای ژیائو تانگ[۱] برای اهداف تشریحی و نمایشی توسعه داده شده است. تصویری از این دستگاه در شکل (۳) نشان داده شده است. درون لایه جاذب، کندانسور و اواپراتور با ترموکوپل تجهیز شده اند بگونه ای که تمام داده های آزمایشگاهی همچون دمای تقطیر، دمای تبخیر و دمای جاذب را می‌توان بطور خودکار و با استفاده از یک کامپیوتر بدست آورد.
[۱] Shanghai Jiao Tong University
انتقال حرارت یخ ساز خورشیدی جذبی
۵- نتیجه گیری
در این مقاله مدلی با فشار یکنواخت برای توضیح انتقال حرارت و جرم در بستر جاذب برای یخ ساز خورشیدی صفحه ای تخت ارائه شده است. مدل عملکرد دینامیکی یک چرخه جذبی متناوب با زوج کربن فعال شده- متانول را پیش بینی می‌کند. نتایج عددی نشان داد که مدل مطرح شده پاسخ دینامیکی سیستم جذبی خورشیدی را با دقت خوبی پیش بینی می‌کند. این مدل ابزار مناسبی برای بهینه سازی سیستم جذبی خورشیدی می‌باشد.
