کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل سازی سامانه نمک زدایی فراصوت

چکیدهبه 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 ­­­۲­% 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 ۱۵­% شد که این مقدار خطا نشان می­دهد که می­توان از نتایج شبیه­ سازی با اطمینان استفاده کرد.

Keywords:

واژه های کلیدی: ANSYSCFX , تحلیل عددی , فراصوت , صحه­ گذاری , نمک­ زدایی