تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,304 |
تعداد مقالات | 15,974 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,337,634 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,105,334 |
کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل سازی سامانه نمک زدایی فراصوت | ||
مکانیزاسیون کشاورزی | ||
دوره 6، شماره 4، بهمن 1400، صفحه 1-10 اصل مقاله (1.24 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jam.2021.13931 | ||
نویسندگان | ||
بهنام حسینقلی لو؛ احمد بناکار* | ||
گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
چکیده به دلیل کاهش منابع آب شیرین، رشد روزافزون جمعیت، افزایش فعالیت های صنعتی و تغییر استانداردهای زندگی مردم، افزایش مصرف آب و به تبع آن، بحران آب به سرعت در جهان و به خصوص در ایران در حال رشد است. انواع سیستمهای نمکزدایی از آب ساخته و استفاده شده است که هرکدام معایب و مزایای خاص خود را دارند که در اکثر این سیستمها، میزان مصرف انرژی بالا مشکل اساسی به حساب می آید. ترکیب دستگاه های آبشیرینکن با فناوری فراصوت، یکی از تکنولوژی های جدید برای بهبود وضعیت مصرف انرژی این دستگاه ها است. در این تحقیق شبیه سازی سیالاتی-دینامیکی سامانه آب شیرین کن فراصوت توسط نرم افزار ANSYSCFX انجام پذیرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشهای تجربی صحه گذاری شدند. دو نوع سیال یکی هوای داغ ورودی به سامانه و دیگری سیال حاوی مخلوط بخار آب و NaCl به عنوان ورودی های سامانه در شبیه سازی عددی تعریف شدند. هدف اصلی از این تحقیق بررسی میزان املاح موجود در خروجی سامانه آب شیرین کن فراصوت بود با توجه به نتایج عددی مقدار این املاح در خروجی تقریبا مقدار 2% از کل املاح اولیه موجود در آب بود. همینطور نتیجه شد که به منظور عملکرد بهینه آب شیرین کن فراصوت باید مقدار سرعت هوای داغ ورودی به سامانه کاهش یابد. به منظور صحه گذاری از دماهای ورودی و خروجی سیال حاوی مخلوط بخار آب و NaCl استفاده شد که اختلاف بین نتیجه حاصل از شبیه سازی عددی با نتیجه حاصل از آزمایش تجربی، مقدار 15% شد که این مقدار خطا نشان میدهد که میتوان از نتایج شبیه سازی با اطمینان استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
واژه های کلیدی: ANSYSCFX؛ تحلیل عددی؛ فراصوت؛ صحه گذاری؛ نمک زدایی | ||
مراجع | ||
Al-Fulaij, H., Cipollina, A., Micale, G., Bogle, D. and Ettouney, H. (2011). 21st European Symposium on Computer Aided Process Engineering – ESCAPE21 S. Pierucci and G. Buzzi Ferraris (Editors) © 2011 Elsevier B.V. All rights reserved. Bello, A. R. C., Angelis, D. F. and Domingos, R. N. (2005). Ultrasound Efficiency in Relation to Sodium Hypochlorite and Filtration Adsorption in Microbial Elimination in a Water Treatment Plant. Brazilian Archives of Biology and Technology, 48: 739-745. Cárcel, J. A., García-Pérez, J. V., Benedito, J. and Mulet, A. (2012), Food process innovation through new technologies: Use of ultrasound, Journal of Food Engineering, 110(2): 200–207. Congjie, G., and Guohua, C. (2004). Desalination Engineering and Technical Manual [M] Beijing: Chemical Industry Press, 2004. Das, R., Hamid, S. B. A., Ali, M. E., Ismail, A. F., Annuar, M. S. M. and Ramakrishna, S. (2014). Multifunctional carbon nanotubes in water treatment: the present, past and future, Desalination 354 (2014) 160–179. Delyannis, E. and Belessiotis, V. (2010). Desalination: the recent development path, Desalination 264 (2010) 206–213. Fritzmann, C., Löwenberg, J., Wintgens, T. and Melin, T. (2007). State-of-the-art of reverse osmosis desalination, Desalination 216 (2007) 1–76. García-Rodríguez, L. (2003). Renewable energy applications in desalination: state of the art. Solar Energy, 2003. 75(5): 381-393. Golmohamadi, A., Möller, G., Powers, J. and Nindo, C. (2013), Effect of ultrasound frequency on antioxidant activity, total phenolic and anthocyanin content of red raspberry puree, Ultrasonics Sonochemistry. Elsevier, 20(5): 1316–1323. Hosseingholilou, B., Banakar, A. and Mostafaei, M. (2016). Study on water treatment and desalination of seawater using ultrasound technology. 10th National Congress of Agricultural Machinery Engineering (Biosystems) and Mechanization of Iran. Mashhad, Iran. (In persian). Hosseingholilou, B., Banakar, A. and Mostafaei, M. (2019). Design and evaluation of a novel ultrasonic desalination system by response surface methodology. DESALINATION AND WATER TREATMENT, 164, 263-275. Kargari, A. and Shirazi, M. M. A. (2014). Water desalination: solar-assisted membrane distillation, 2nd ed., Encyclopedia of Energy Engineering and Technology, 4, CRC Press, http://dx.doi.org/10.1081/E-E. applied to the membrane distillation process: State-of-the-art and perspectives. Desalination 377 (2016) 73–90. Kentish, S. and Ashokkumar, M. (2011), The physical and chemical effects of ultrasound, Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. Springer, 1–12. Klogirou,S.A. (2009). Solar energy engeinering: Processes and Systems. AcademicPress. Tecnology & Engineering.1st ed.2009:760 pages. Li, M., Bui, T., and Chao, S. (2016). Three-dimensional CFD analysis of hydrodynamics and concentration polarization in an industrial RO feed channel. Desalination 397 (2016) 194–204. Noori Rahim Abadi, S.M.A., and Kouhikamali,A. (2016). CFD-aided mathematical modeling of thermal vapor compressors in multiple effects distillation units. Applied Mathematical Modelling 40 (2016) 6850–6868. Patist, A. and Bates, D. (2008), Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production, Innovative Food Science & Emerging Technologies. Elsevier, 9(2): 147–154. Pilli, S., Bhunia, P., Yan, S., et al. (2011). Ultrasonic pretreatment of sludge: A review. Ultrasonics Sonochemistry 18: 1-18. Shirazi, M.M.A., Kargari, A., Fauzi, A., and Matsuura, T. (2016). Computational Fluid Dynamic (CFD) opportunities applied to the membrane distillation process: State-of-the-art and perspectives. Desalination, 377, 73-90. Sing-Foong. C. (2004). PHOTOVOLTAIC REVERSE OSMOSIS DESALINATION SYSTEM, Desalination and Water Purification Research and Development Program Report, 2004.104. Sousa,p., Soares. A., Monteiro, E. and Rouboa,A. (2014). A CFD study of the hydrodynamics in a desalination membrane filled with spacers. Desalination 349 (2014) 22–30.
Wardeh, S. and Morvan HP. (2008). CFD simulations of flow and concentration polarization in spacer-filled channels for application to water desalination. Chemical engineering research and design 8 6 (2008) 1107–1116. Zhang, L., Dong, H. and Wang, X. (2011). Temperature Response in the Process Seawater Desalination. 978-1-4244-6255-1/11/$26.00 ©2011 IEEE. Zhao, J., Jin, B. and Zhong, Z. (2007). Study of separation efficiency of a demister vane with response surface methodology. Journal of Hazardous Materials, 147, 363-369. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 416 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 378 |