بررسی عددی تاثیر ساختار هندسی مبدل گرمایی صفحه-تخت بر عملکرد چیلر جذب سطحی

در این پژوهش با استفاده از مدل پارامترهای توزیع شده، برای نخستین بار بستر جاذب یک چیلر جذب سطحی با مبدل صفحه-تخت دارای فین های مستطیلی و ذوزنقه ای با جفتکاری سیلیکاژل SWS-۱L-آب به صورت سه بعدی و به روش حجم محدود شبیه سازی شده است. به منظور شناخت بهتر رفتار دینامیکی بستر، در ابتدا تاثیر برخی از پارامترهای مهم بر عملکرد سیستم از جمله تغییرات میانگین فشار، دما و جذب لحظه ای بستر بر حسب زمان چرخه بررسی شده است. در ادامه یک مطالعه ی مقایسه ای جامع با مشخصه ی جرمی برابر، بین دو آرایش هندسی متفاوت از بسترهای جاذب با فین های مستطیلی و ذوزنقه ای انجام گرفته است. بدین منظور توزیع دما، جذب لحظه ای و فشار درون بستر به همراه الگوهای جریان بخار مبرد در زمان اتمام فرآیندهای گرمایشی چرخه بعلاوه ی تاثیر ارتفاع و فاصله ی بین فین های مستطیلی و ذوزنقه ای بر عملکرد سیستم ارزیابی شده است. در این بررسی در طول بستر ثابت ۲۰mm، محدوده ی تغییرات ارتفاع فین ۸-۲۰mm و فاصله ی بین فین ها ۳-۱۲mm در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد، عملکرد بسترهای مستطیلی و ذوزنقه ای به استثنای شرایطی که متوسط فاصله ی بین فین ها ۳mm و ارتفاع فین ها ۱۴ و ۲۰mm است، مشابه یکدیگر می باشند و در مشخصات هندسی اشاره شده، توان سرمایش مخصوص (SCP) بسترهای مستطیلی تقریبا ۵% و ۱۷% (به ترتیب برای ارتفاع فین ۱۴ و ۲۰mm) بهتر از بسترهای ذوزنقه ای است. بیشترین و کمترین SCP چیلر جذب سطحی با مبدل صفحه-تخت، به ترتیب۸۸۲ و ۱۶۳ W/kg برای کوچکترین و بزرگترین حجم بستر و شرایط در نظر گرفته شده در این پژوهش به دست آمد.

کلیدواژه ها:

Adsorption chiller ، Adsorbent bed ، Flat-tube heat exchanger ، Numerical Modeling ، چیلر جذب سطحی ، بستر جاذب ، مبدل صفحه-تخت ، مدل سازی عددی