25053

مطالعه ي تأثير عملكرد اجكتور بر بازده ي سيستم نمك زدايي تقطير چند مرحله اي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك - گرايش تبديل انرژي - سيستم هاي انرژي

1397-1399

1399/12/18

دكتر مهدي مقيمي

مهندسي مكانيك

امروزه اجكتورها در صنايع مختلف، از قبيل شيرين سازي آب دريا، سيستم هاي تبريد، نيروگاه ها، تقطير نفت خام، فرايندهاي پتروشيمي، سيستم هاي خلاء تركيبي و سيستم هاي تهويه ي مطبوع كاربرد دارند. در اين پژوهش ابتدا با استفاده از معادلات ترموديناميكي حاكم بر آب براي شرايط غالب در يك سيستم نمك زدايي تقطير چند اثره با كمپرسور بخار گرمايي و به كمك نرم افزار متلب، همه ي ابعاد اجكتور محاسبه شد. سپس با استفاده از روش طراحي آماري آزمايش ها، بازده ي اگزرژي اجكتور در شرايط مختلف عملكردي در يك بازه ي معين تغييرات پارامترهاي اجكتور بدست آمد و مقدار بهينه ي آن نيز مشخص شد. پس از آن به مطالعه ي عددي عملكرد اجكتور با استفاده از نرم افزار فلوئنت پرداخته شد. اثر اضافه كردن ورودي كمكي بر عملكرد كلي اجكتور و مقدار نسبت مكش مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين موقعيت، عرض و فشار بهينه ي ورودي كمكي نيز تعيين شد. با استفاده از داده هاي بدست آمده از شبيه سازي عددي، طراحي آماري آزمايش براي تعيين اثر پارامترهاي مؤثر بر نسبت مكش انجام شد و ماكزيمم نسبت مكش بدست آمد. نتيجه ها نشان داد كه با افزايش دماي ورودي سيال اوليه، بازده ي اگزرژي ابتدا كاهش و سپس افزايش مي يابد. زماني كه فشار ورودي سيال ثانويه افزايش مي يابد، بازده ي اگزرژي نيز افزايش مي يابد. بيشترين مقدار بازده ي اگزرژي زماني بدست مي آيد كه دماي ورودي سيال اوليه كمترين مقدار خود را دارد و همزمان فشار ورودي سيال ثانويه بيشترين مقدار خود را دارد. مقدار ماكزيمم بازده ي اگزرژي 76.6177% بدست آمد. با افزودن ورودي كمكي به اجكتور، نسبت مكش تا 1.89% در مقايسه با اجكتورهاي مرسوم افزايش مي يابد. مشخص شد كه نسبت مكش با افزايش فشار سيال اوليه، ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد. همچنين با افزايش فاصله ي خروجي نازل، نسبت مكش ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد. مقدار ماكزيمم نسبت مكش 0.5269 بدست آمد.

1400/04/23

Study of the effect of ejector performance on the efficiency of multi- effect distillation desalination system

1/1/1900 12:00:00 AM

Now a day, ejectors are used in various industries, such as seawater desalination, refrigeration systems, power plants, crude oil distillation, petrochemical processes, combined vacuum systems and air conditioning systems. In this study, all the dimensions of the ejector were calculated with MATLAB software using the thermodynamic equations governing water for the prevailing conditions in a multi-effect distillation desalination system with a thermal vapor compressor. Then, using the design of experiments method, the exergy efficiency of the ejector in different operating conditions in a certain interval of changes in the parameters of the ejector was obtained and its optimal value was determined. Afterwards, the ejector performance was studied numerically using Fluent software. The effect of adding auxiliary inlet on the overall performance of the ejector and the amount of entrainment ratio was studied. The optimal position, width and pressure of auxiliary inlet were also determined. Using the data obtained from numerical simulation, the design of experiments was performed to determine the effect of the parameters affecting the entrainment ratio and the maximum entrainment ratio was obtained. The results showed that with increasing the inlet temperature of the primary fluid, the exergy efficiency first increases and then decreases. As the inlet pressure of the secondary fluid increases, so does the exergy efficiency. The maximum exergy efficiency is obtained when the inlet temperature of the primary fluid has its lowest value and at the same time the inlet pressure of the secondary fluid has its highest value. The maximum value of exergy efficiency was 76.6177%. By adding auxiliary inlet to the ejector, the entrainment ratio increases up to compared to conventional ejectors. It was found that the entrainment ratio increases first and then decreases with increasing primary fluid pressure. Also, as the nozzle output distance increases, the entrainment ratio first increases and then decreases. The maximum value of the suction ratio was 0.5269%.

اجكتور , نمك زدايي , نسبت مكش , موج ضربه اي , محفظه ي اختلاط