شبیه ساز عددی فرایند انتقال گرما و جرم در پارچه برای محلول الکترولیت

انتقال گرما و رطوبت درون پارچه معمولا همراه با مدل هایی که پدیدهای جذب و میعان سیال را در نظر می گیرند شبیه سازی می شوند. اما برای محلول الکترولیت یون های موجود در سیال عبوری از درون پارچه می توانند عامل پدیده ای باشند که به آن لایه الکتریکی دوگانه گفته می شود. در این حالت بارهای موجود روی دیواره روزنه های پارچه، یون های مخالف را جذب کرده و عبور سیال را تحت تاثیر قرار می دهند. برای بررسی تاثیر این پدیده معادله پواسن-بلتزمن در کنار سایر معادلات حاکم حل شده است. در این پژوهش، میزان تاثیرگذاری لایه الکتریکی دوگانه مشخص و پس از آن عوامل موثر بر قدرت این پدیده بررسی شده است. در حل انجام شده یک سطح پارچه در تماس کامل با مایع و سطح دیگر در تماس با هوا قرار دارد. برای صحت سنجی نتایج حاصل، تغییرات دما در سطح خارجی، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که نزدیکی این دو را نشان می دهد. نتایج نشان می دهند که اعمال اثر لایه الکتریکی دوگانه در معادلات، باعث اختلاف دما تا مقدار ۲۰ درصد در سطح خارجی پارچه نسبت به حالت عدم در نظر گرفتن این پدیده، می شود. همچنین زمان رسیدن کل پارچه به حالت اشباع پس از اعمال لایه الکتریکی دوگانه تا بیش از پنج برابر افزایش یافته است. نتایج نشان می دهد با کاهش لزجت سیال اثر لایه الکتریکی دوگانه بر دمای سطح خارجی پارچه افزایش یافته است. از عوامل تاثرگذار دیگر می توان به تخلخل پارچه و پتانسیل زتا اشاره کرد که با توجه به محاسبات با افزایش هرکدام می توان اثر لایه الکتریکی دوگانه را شدت بخشید.

کلیدواژه ها:

Textile ، Heat and mass transfer ، Electrolyte ، Electric double layer ، پارچه ، انتقال گرما و جرم ، الکترولیت ، لایه الکتریکی دوگانه