مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه عددی میزان اهمیت مقاومت انتقال جرم برون ذره ای در مدلسازی محیط متخلخل بستر چیلرهای جذب سطحی

نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد/دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشیار/دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
به منظور بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد چیلر باید بستر ماده متخلخل جاذب را با استفاده از معادلات حاکم و فرضیات مناسب مدلسازی کرد. برای مطالعه عددی چیلرهای جذب سطحی باید چهار حوزه سیال حرارتی، لوله فلزی، فین ها و بستر به صورت همزمان حل شوند. یکی از فرضهایی که تاثیر زیادی در حجم محاسبات دارد و معادلات حاکم بر بستر را ساده تر می کند فرض فشار یکنواخت برای بستر است. برای برخی شرایط مدلسازی بایستی مقدار فشار در بستر محاسبه شود و در واقع نمی توان از مقاومت انتقال جرم برون ذره ای صرف نظر کرد اما در برخی شرایط می توان فرض فشار یکنواخت در بستر را در نظر گرفت و حجم معادلات را تا حد زیادی کاهش داد. در این مطالعه با مقایسه معادلات حاکم در دو حالت فشار یکنواخت و فشار غیر یکنواخت، یک عدد بدون بعد معرفی شده و با مقایسه نتایج، یک مقدار حدی برای آن بدست آمده است. با استفاده از این پارامتر قبل از شروع مدلسازی می توان پیش بینی کرد که آیا نیاز به محاسبه توزیع فشار در بستر وجود دارد یا می توان از مقاومت انتقال برون ذره ای صرف نظر کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical study of the importance of inter particle mass transfer resistance in the modeling of porous bed of adsorption chillers

چکیده English

In order to investigate the effect of various parameters on the adsorption chiller performance, the adsorbent bed should be modeled with appropriate governing equations and assumptions. In order to study the adsorption chiller numerically, the governing equations should be modeled in four domains of thermal fluid, metal tube, fins and adsorbent bed simultaneously. One of the assumptions, which greatly influenced the modeling complexity and computation cost is the uniform pressure approach for the bed. For some of modeling conditions the pressure of the bed should be calculated and the inter particle resistance cannot be neglected. In this study with comparing the governing equations of uniform pressure and non-uniform pressure approach, a dimensionless number is introduced and a limiting value is determined with the help of numerical results such as specific cooling power. This parameter can be employed to decide about the appropriate bed pressure assumption prior to start the modeling process.

کلیدواژه‌ها English

Modeling
Uniform pressure approach
Adsorption chiller
Porous Media