مطالعه عددی، تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی پارامترهای موثر بر عملکرد آب شیرین کن خورشیدی تک شیب

آب برای حفظ زندگی ضروری است. اگر چه آب یک منبع تجدیدپذیر است، اما اکثر آب موجود در زمین برایاستفاده مستقیم مناسب نیست. تامین آب آشامیدنی در جهان به طور پیوسته به واسطه افزایش جمعیت،شهرنشینی و صنعتی شدن کاهش می یابد. یک سوم جمعیت جهان در کشورهایی زندگی می کنند که عرضه آبشیرین ندارند. منابع طبیعی آب فقط می توانند تا حد کمی به تقاضای آب پاسخ دهند. برای رفع تقاضایروزافزون آب آشامیدنی، تصفیه آب شور با کمک روش نمک زدایی ضرروی است. آب شیرین کن خورشیدیدستگاهی است که بر اساس روش نمک زدایی خورشیدی کار می کند و می تواند مشکل آب آشامیدنی را بدونمصرف انرژی بالا حل کند و بطور بالقوه قابل آستفاده برای ارائه آب شیرین در مناطق دورافتاده که انرژیالکتریکی در آنجا کم است می باشد. آب شیرین کن خورشیدی با مشکل کمبود تولید آب آشامیدنی مواجه است.بنابراین، لازم است که مدلسازی و پارامترهای مهم برای طراحی کارآمد مورد مطالعه قرار گیرد. در این مقاله،ابتدا مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی از یک آب شیرین کن خورشیدی تک شیب انجام خواهد شد،اثر متغیرهایی همچون زاویه پوشش شیشه ای و قرار دادن فین در کف حوضچه بر عملکرد سیستم بررسی خواهد˚ شد و در نهایت طرح بهینه بدست خواهد آمد. نتایج نشان داد که زاویه ˚15 حداکثر مقدار آب شیرین و زاویه˚60 حداقل مقدار آب شیرین را تولید کرده است که حدود 63 / 8 % اختلاف دارند. بنابراین با افزایش زاویه پوشششیشه ای، عملکرد آب شیرین کن کاهش می یابد و زاویه ˚15 مناسب ترین زاویه می باشد. علاوه بر این، با افرودن7 فین در حوضچه آب شیرین کن ˚15، عملکرد حدود 48 / 51 % افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

آب شیرین کن خورشیدی ، تبخیر ، چگالش ، دینامیک سیالات محاسباتی ، فین