آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport

آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول وبدئو آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport  در نزم افزار انسیس فلوئنت به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport

آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport

مقدمه ­ای بر شیرین ­سازی آب

بیش از 97 درصد آب موجود در کره­ی زمین از نوع آب شور می­باشد و با توجه به افزایش روزافزون جمعیت، افزایش مصارف کشاورزی و افزایش مصرف آب در صنعت و کشاورزی، جهان با سرعت قابل توجهی رو به صنعت شیرین ­سازی آب آورده است.

به طور کلی به مجموعه­ی فرایندی که بر روی آب صورت می­گیرد تا نمک محلول در آب و مواد آلاینده و میکروبی موجود در آب را از بین ببرد و آب خالص و شیرین تولید نماید؛ شیرین­سازی آب می­گویند.

شیرین­ سازی آب به روش­ های مختلف با استفاده از تکنولوژی­ های مختلف صورت می­گیرد؛ به طوری که مجموعه­ ی این روش­ها را می­توان به دو دسته­ ی کلی شامل روش حرارتی و روش غشایی تقسیم ­بندی کرد. در شیرین­سازی به روش حرارتی، نیاز به وجود یک منبع حرارتی می­باشد و حرارت موجب تبخیر آب شور و سپس تقطیر بخار تولیدی می شود؛ در حالی که در شیرین­سازی به روش غشایی، نیازی به منبع حرارتی ندارد و عمل جدایش ذرات محلول در آب از جریان آب، به وسیله­ ی غشاها یا فیلترهای خاصی صورت می­گیرد. از این­رو، معمولاً آب شرین­ کن­ های حرارتی دارای هزینه­ی بیشتر، مصرف سوخت بیشتر و دارای ابعاد بسیاربالا در مقیاس نیروگاهی هستند؛ اما آب شیرین­ کن­ های غشایی دارای هزینه و مصرف سوخت کمتر بوده و در مقیاس ­های کوچک و مسکونی مورد ستفاده قرار می­گیرد.

یکی از روش­ های حرارتی شیرین­ سازی آب، استفاده از واحدهای شیرین­ سازی خورشیدی است.در آب­ شیرین­ کن­ های خورشیدی، از انرژی خورشیدی به عنوان منبع حرارتی و عامل به وقوع پیوستن فرایند تبخیر استفاده می­کنند. در مکانیزم عملکردی این نوع آب شیرین­ کن­ ها، انرژی خورشیدی با عث تبخیر آب نمک سطحی می­شود و بخار تولیدی به سطح سرد شیشه ­ای برخورد کرده و در اثر تقطیر به آب خالص تبدیل می­گردد. شکل 1 شماتیکی از آب شیرین­ کن خورشیدی را نشان می­دهد.

شکل 1 : شماتیکی از آب شیرین­کن خورشیدی

 

شرح مسأله

مسأله ­ی حاضر به بررسی عملکرد یک واحد آب شیرین­کن حرارتی از نوع خورشیدی پرداخته است. مدل حاضر متشکل از یک محفظه­ی کوچک با سطح شیشه­ ای شیب­دار در بالای آن می­باشد. حرارت حاصل از تابش خورشید با عبور از شیشه به سطح آب موجود در این محفظه برخورد کرده تا آب سطحی تبخیر گردد و بخار حاصل به سطح سرد شیشه­ای برخورد کند و دچار فرایند تقطیر گردد. آب خالص ناشی از تقطیر بخار داغ در اثر شیب صفحه ­ای شیشه­ ای به پایین حرکت کرده و تحت عنوان آب خالص از سیستم خارج می­شود. برای حل این مسأله، از روش species transport استفاده شده است. در زمان استفاده از این روش، جریان آب شور در دستگاه شبیه­ سازی نمی­شود؛ برخلاف روش­ هایی مثل شبیه­ سازی­ های چندفازی که دارای محاسبات بسیار سنگین­ تری هستند. در این روش فرض می­شود که درون فضای داخلی محفظه، مخلوطی از هوا و بخار وجود دارد. درواقع شبیه­ سازی صرفاً بر روی میزان بخار تولیدی در سیستم تمرکز کرده و هدف مسأله­ ی حاضر بررسی میزان بخار تولیدی بر روی سطح آب و سطح سرد  صفحه­ ی شیشه­ ای شیبدار می­باشد.

برای شبیه ­سازی مسأله­ ی حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است:

  • شبیه­ سازی مسأله از نظر زمانی به صورت پایا (steady) صورت گرفته است.
  • برای شبیه ­سازی از حلگر pressure-based استفاده شده است.
  • اثر گرانش زمین بر روی جریان معادل 81 m.s-2 در نظر گرفته شده است؛ زیرا در این مسأله، شیب صفحه­ ی شیشه ­ای موجب حرکت رو به پایین آب حاصل از تقطیر می­شود.

 

گام 1) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت دو­بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. هندسه شامل یک صفحه­ ی شیشه­ ای شیب­دار در بالا و یک صفحه­ ی حامل آب در پایین می­باشد. شکل 2 نمایی از هندسه­ ی ترسیمی را نشان می­دهد.

شکل 2 : نمایی از هندسه ترسیمی

 

شبکه­ بندی مدل با استفاده از نرم­افزار ansys meshing و به صورت با سازمان انجام گرفته است. در این شبکه­ بندی، تعداد سلول­ های تولیدی برابر 16000 می­باشد. شکل 3 نمایی از شبکه ­بندی را نشان می­دهد.

شکل 3 : نمایی از شبکه ­بندی

 

گام 2) مراحل شبیه ­سازی

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول 1 آمده است :

 

استفاده از روش species transport :

در این روش فرض می­شود که درون فضای داخلی محفظه، مخلوطی از هوا و بخار وجود دارد و به شبیه ­سازی جریان آب تقطیری پرداخته نمی­شود. درواقع، در ابتدای شبیه­ سازی، فضای درون محفظه فقط با هوا پر شده است؛ صفحه­ ی زیرین محفظه به عنوان سطح آب در نظر گرفته شده است و از آنجایی که تبخیر آب روی سطح حاصل می­شود، فرض شده است که سطح مورد نظر فقط از بخار تشکیل شده است. همچنین فرض شده است که صفحه­ ی شیبدار که محل برخورد بخار با آن می­باشد، فقط از بخار تشکیل شده است.

معادله­ ی حاکم بر جریان گونه ­های گازی موجود در شبیه­ سازی به صورت زیر می­باشد:

 

در معادله­ی بالا، Yi نماد گونه­ ی گازی موجود در معادله می­باشد که در مدل حاضر شامل هوا و بخار می­باشد. ترم اول سمت چپ معادل ترم وابستگی به زمان (در صورت ناپایا بودن) و ترم دوم سمت چپ معادل ترم جابه ­جایی، ترم اول سمت راست معادل ترم دیفیوژن یا نفوذ (شامل نفوذ جرمی و نفوذ حرارتی)، ترم دوم سمت راست معادل ترم مخصوص واکنش­ های شیمیایی (در صورت وجود) و ترم سوم سمت راست مخصوص منابع حرارتی (در صورت وجود) می­باشد.

دو پارامتر mass diffusivity و thrmal diffusion coefficient به ترتیب بیانگر نفوذ جرمی و نفوذ حرارتی می­یاشد؛ بدین صورت که مقدار نفوذ جرمی بخار برابر مقدار ثابت 2.88⨯10-5 m2.s-1 بوده و مقدار نفوذ حرارتی معادل نسبت ضریب رسانش حرارتی به ظرفیت گرمایی ویژه می­باشد که در این مسأله برابر 4.56754⨯10-5 kg.m-1.s-1 می­باشد.

گام 3) نتایج نهایی

پس از فرایند حل، کانتور­های دوبعدی مربوط به فشار، سرعت، دما، چگالی، کسر جرمی بخار آب و کسر جرمی هوا، خطوط جریان و بردارهای سرعت حاصل شده است. شکل­ های 4 الی 11 نتایج نهایی را نشان می­دهد.

 

 

خدمات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی  و شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport، در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) با ما تماس بگیرید. شرکت ما کارشناسان را در زمینه های مختلف مهندسی جمع آوری کرده است تا از کیفیت شبیه سازی CFD اطمینان حاصل شود. شرکت مهر اولین شرکتی است که شما می توانید با اطمینان خاطر سفارش پروژه CFD خود را آنلاین انجام دهید. یکی از اهداف ما این است که استفاده از روش های قدرتمند محاسباتی دینامیک سیالات را افزایش داده و مهندسان و کسانی که به دنبال دانش حرفه ای در CFD هستند را آموزش دهیم.

شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با خدمات ما آسان خواهد شد. برای آموزش کاربرد های CFD و نرم افزارهای شبیه سازی با ما تماس بگیرید. پیشنهاد ما به شما خدمات زیر است. آموزش فلوئنت ,آموزش دینامیک سیالات محاسباتی ,انجام پروژه فلوئنت,مشاوره CFD ,شبیه سازی با فلوئنت,انجام شبیه سازی با فلوئنت,مشاوره پایان نامه فلوئنت,آموزش پایان نامه فلوئنت. مهندسان با تجربه ما مشاوره پیشرفته و پشتیبانی فنی مناسب را برای پروژهای دانشگاهی و صنعتی در اختیار شما قرار خواهند داد. شرکت پردازشگران مهر دارای سال ها تجربه در مدیریت و انجام پروژه های CFD است. ما آماده ایم که بهترین خدمات شبیه سازی را در فیلدهای مختلف مهندسی به شما ارائه دهیم.

 

از نرم افزار حلگر دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوئنت برای شبیه سازی این پروژه استفاده شده است.

بله، با توجه به پروژه مورد نظر، هندسه با گمبیت و یا دیزاین مدلر رسم شده است و برای مش بندی از نرم افزار انسیس مشینگ یا گمبیت استفاده شده است و در فایل های دانلودی شما موجود میباشد.

بله، با خرید پروژه از سایت ما میتوانید از تخفیف 20 درصدی سفارش آموزش پروژه برخوردار شوید. این آموزش در مورد پروژه خریداری شده توسط شما بوده و در صورت تمایل میتوانید آموزش بهبود، بهینه سازی و بررسی پارامتر های مختلف را سفارش دهید.

بنا به انتخاب شما آموزش به صورت حضوری و یا غیر حضوری می باشد، در صورتی که گزینه مورد نظر شما غیر حضوری باشد آموزش به صورت آنلاین انجام شده و در انتهای جلسه آموزشی فیلم ذخیره شده از این جلسه برای شما ارسال خواهد شد.

مشخصات فنی : ANM-23128746

نرم افزار جانبی

Ansys Design Modeler, Ansys Meshing

رژیم های سیالاتی

انتقال حرارت, جریان های تک فازی و غیر واکنشی

رشته ها

شیمی, مکانیک

نرم افزار اصلی

ANSYS

ورژن نرم افزار اصلی

Ansys Fluent 18

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی آب شیرین کن خورشیدی به روش Species Transport”