7426

بررسي تأثير پره طولي در مبادله‌گر گرمايي بر انتقال حرارت و جذب سطحي متانول در كربن فعال

كارشناسي

رشته مهندسي مكانيك

1400

دكتر مجيد سياوشي

1400/07/20

مكانيك

Investigating the effects of the longitudinal fin on the heat transfer rate and the methanol adsorption in an activated carbon bed

كربن فعال دانه‌اي كاربرد‌هاي فراواني در فرآيند‌هايي از قبيل ذخيره‌سازي گاز، تصفيه هواي محيط و آب، فرآيند‌هاي صنعتي شيميايي، فرآيند‌هاي تهيه دارو و غيره دارد. همچنين به دليل خاصيت ترموفيزيكي خود كاربردهاي ديگري نظير استفاده در پمپ‌هاي گرمايي، سيكل‌هاي تبريد و ذخيره انرژي دارد كه كماكان فعاليت¬هايي در راستاي توسعه آن¬ها در حال انجام است. به دليل پايين بودن هدايت گرمايي كربن فعال، در اين پايان نامه طراحي و ساخت يك مبادله¬گر گرمايي با پره‌هاي طولي به منظور بهبود انتقال حرارت در كربن فعال صورت گرفته است. در ادامه با استفاده از مبادله‌گر ساخته شده، خصوصيات گرمايي مبادله‌گر و كربن و همچنين ميزان جذب و نحوه واجذب و خصوصيات گرمايي فرآيند جذب سطحي مورد مطالعه قرار گرفته است. براي بررسي ميزان انتقال حرارت، آزمايش‌هايي همچون بررسي دماي پوسته مبادله¬گر به ازاي مقادير مختلف دبي‌ جريان آب و براساس حالت‌هاي مختلف بستر كه شامل خلأسازي به كمك پمپ خلأ، وجود هوا و متانول در بستر كربن‌ها و همچنين بررسي دماي آب گذرنده از لوله است، طراحي شده است؛ در ادامه براي بررسي ميزان جذب و نحوه واجذب و همچنين خصوصيات گرمايي فرآيند، دماي آب هنگام فرآيند جذب، فشار گاز متانول هنگام فرآيندهاي جذب و واجذب و ميزان جذب و واجذب اندازه¬گيري شده است. با توجه به نتايج به دست آمده، مشخص شد كه ميزان انتقال حرارت در حالتي كه متانول در داخل بستر وجود دارد، بيشتر از حالت‌هاي خلأ و وجود هوا بين ذرات كربن است. همچنين دبي 15 ليتر بر دقيقه براي جريان آب عبوري از مبادله‌گر، از انتقال حرارت بهتري (10 درجه اختلاف دمايي) نسبت به حالات 5 و 25 ليتر بر دقيقه برخوردار مي¬باشد. همچنين در آزمايش جذب مشخص شد كه اگر دماي آب عبور داده شده در لوله مبادله¬گر به 60 درجه سلسيوس برسد، جذبي در بستر رخ نخواهد داد.

مبادله‌گر گرمايي , جذب سطحي , كربن فعال , متانول , واجذب , پره