6864

تحليل عملكرد وبهينه سازي خشك كن خورشيدي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر مجيد سياوشي

دكتر مجيد سياوشي

1399/07/07

مكانيك

Performance analysis and optimization of solar dryer

خشك كردن محصولات غذايي كشاورزي در خشك كن خورشيدي نوع غيرمستقيم (ITSD ) موضوعي است كه امروزه بسيار مورد تحقيق بوده است. با ايجاد زبري مصنوعي در سطح صفحه جاذب خشك كن مي‌توان سرعت انتقال حرارت به جريان سيال در جمع كننده خورشيدي را افزايش داد. مطالعه حاضر بر ويژگي هاي جريان هوا و انتقال گرما در يك جمع كننده هواي خورشيدي متمركز است كه داراي زبري دنده مربع شكل بر روي جاذب ITSD است. شبيه سازي هاي عددي دو بعدي جريان هوا براي عدد رينولدز (Re) در محدوده 3800 تا 18000 انجام مي‌شود. متغيرهاي مربوط به زبري سطح، همچون گام نسبي (P / e) ، ارتفاع نسبي (e / D) و پارامتر عملكرد حرارتي- هيدروليكي (PEC ) به عنوان متغيرهاي طراحي انتخاب مي شوند. معادلات حاكم براي ميدان جريان آشفته با استفاده از مدل تلاطم (k-ε) حل شده است. نتايج شبيه سازي با مجراي صاف مقايسه مي شود كه نشان مي دهد كانال با سطح زبرتر، انتقال گرما و ضريب اصطكاك (f_r) را به ترتيب 13.2 و 54.3 برابر افزايش مي دهد. جمع كننده هواي خورشيدي با زبري دنده مربع شكل با 7.14 P/e= در رينولدز 15000، PEC بيشتر از 45.1 را ارائه مي دهد. مشخص شده است كه با تغيير سطح صاف خشك كن به سطح زبر افزايش دماي 4 كلوين و افزايش حرارت از 35 % به 106 % خواهيم داشت. مدل شبيه سازي حاضر با نتايج تجربي اعتبار سنجي شده و توافق خوبي مشاهده شده است. با استفاده از بهينه سازي عدد ناسلت بر حسب نسبت P/e مشخص شد كه بيشترين ميزان عدد ناسل در نسبت 10.21 رخ خواهد داد.

مقدمه , خشك كن هاي خورشيدي , روش تحقيق , نتايج , جمع بندي وپيشنهادات