Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
5
1
gregorian
2016
8
1
16
6
online
1
fulltext
fa
شبیه ساز عددی فرایند انتقال گرما و جرم در پارچه برای محلول الکترولیت
Numerical simultion of heat and mass transfer in textile for electrolyte solution
انتقال گرما و رطوبت درون پارچه معمولا همراه با مدلهایی که پدیدهای جذب و میعان سیال را در نظر میگیرند شبیهسازی میشوند. اما برای محلول الکترولیت یونهای موجود در سیال عبوری از درون پارچه میتوانند عامل پدیدهای باشند که به آن لایه الکتریکی دوگانه گفته میشود. در این حالت بارهای موجود روی دیواره روزنههای پارچه، یونهای مخالف را جذب کرده و عبور سیال را تحت تاثیر قرار میدهند. 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 صحتسنجی نتایج حاصل، تغییرات دما در سطح خارجی، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که نزدیکی این دو را نشان میدهد. نتایج نشان میدهند که اعمال اثر لایه الکتریکی دوگانه در معادلات، باعث اختلاف دما تا مقدار 20 درصد در سطح خارجی پارچه نسبت به حالت عدم در نظر گرفتن این پدیده، میشود. همچنین زمان رسیدن کل پارچه به حالت اشباع پس از اعمال لایه الکتریکی دوگانه تا بیش از پنج برابر افزایش یافته است. نتایج نشان میدهد با کاهش لزجت سیال اثر لایه الکتریکی دوگانه بر دمای سطح خارجی پارچه افزایش یافته است. از عوامل تاثرگذار دیگر میتوان به تخلخل پارچه و پتانسیل زتا اشاره کرد که با توجه به محاسبات با افزایش هرکدام میتوان اثر لایه الکتریکی دوگانه را شدت بخشید.
Heat and mass transfer in textiles are usually simulated using models that consider sorption and condensation. But in electrolyte solutions, ions existed in fluid passing the textile can cause a phenomenon called electric double layer. Charges on the textile pores will attract the ions with opposite charge which will affect the fluid flow. To investigate this effect, Poisson-Boltzmann equation is solved beside the other governing equations of the phenomenon. Net electric charge density is computed from this equation and is applied to liquid diffusion coefficient. In this research, the influence of electric double layer is shown and then the factors affecting the strength of this phenomenon have been studied. One side of the textile is thoroughly in contact with liquid and other side is in contact with air. To validate the obtained results, temperature variations in the outer side of the textile are computed and compared with the available experimental works. There is a good agreement between the results. According to the results, applying electric double layer effect in equations cause temperature difference to 20 percent in the outer surface of textile to lack of consideration this. In addition, time for textile full saturation when the electric double layer is considered, increased more than fivefold. The results show that by reducing the viscosity of fluid. The effect of electric double layer on the textile's outer surface temperature has increased. Porosity and zeta potential are other influential factors which according to calculations, increasing each effect can be accelerated electric double layer.
پارچه,انتقال گرما و جرم,الکترولیت,لایه الکتریکی دوگانه
Textile,Heat and mass transfer,Electrolyte,Electric double layer
283
290
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4640&slc_lang=fa&sid=15
Ghassem
Heidarinejad
قاسم
حیدری نژاد
100319475328460062862
100319475328460062862
Yes
Tehran, Ale Ahmad Ave, Tarbiat Modares University, Department of Mechanical Engineering, Room 309
تهران، بزرگراه جلال آل احمد، استاد دانشگاه تربیت مدرس، بخش مهندسی مکانیک، اتاق 309
Mohammad Reza
Seyednejad
محمدرضا
سیدنژاد
100319475328460062864
100319475328460062864
No
دانشجو/دانشگاه تربیت مدرس،دانشکده مکانیک
Hadi
Pasdarshahri
هادی
پاسدارشهری
100319475328460062865
100319475328460062865
No
استاد دانشگاه/دانشگاه تربیت مدرس،دانشکده مکانیک