26199

ارزيابي عملكرد پديده فلشينگ در فرايندهاي شيرين سازي آب

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1397-1400

1400/08/30

دكتر نوروزمحمد نوري

مكانيك

امروزه تصفيه آب درياها و تبديل آن به آب شرب مورد نياز مردم، يكي از موضوعات اساسي و اجتناب ناپذير در سرزمين¬هاي خشك و كم بارش است. از گذشته تا به امروز در مناطق مختلف دنيا، مردم براي تهيه آب شيرين مورد نياز خود از روش¬هاي گوناگوني همچون حفر چاه¬هاي عميق و نيمه عميق، ذخيره آب باران، حفر قنات و... استفاده مي¬كردند؛ اما در حال حاضر اين روش¬ها با توجه به افت شديد سطح آب‌هاي زيرزميني، افزايش جمعيت و گرم تر شدن هواي كره زمين و به دنبال آن كاهش بارش¬ها ديگر نمي توانند پاسخگوي نياز همه انسان¬ها باشند. درگذشتگان دور يعني حدود 400 سال پيش از ميلاد مسيح، ارسطو فرايند تقطير را به عنوان روشي براي شيرين سازي آب معرفي كرد. در سالها بعد يعني در اواسط سده بيستم ميلادي با توسعه فرآيند تبخير ناگهاني (فلشينگ )، دوره جديدي از شيرين سازي آب رونمايي شد. اين روش ها مبتني بودند بر پديده اي به نام فلشينگ يا همان تبخير ناگهاني توده سيال ناشي از افت فشار ناگهاني. با گذشت زمان و زياد شدن نياز افراد به آب تصفيه شده مطالعات بر روي اين فرآيند ناگهاني تغيير فاز ادامه يافت تا بتوان با شناخت دقيق آن، با صرف انرژي كمتري آب بيشتري را تصفيه كرد. در اين پايان‌نامه قصد داريم با بررسي ويژگي هاي هندسي محفظه فلش و ايجاد تغييراتي در هندسه عضوي كه باعث وقوع پديده فلشينگ مي‌شود و بررسي آن از نظر عددي و تجربي، بهترين هندسه¬اي كه مي توان با آن به هدف خود، كه توليد آب شيرين بيشتر با صرف انرژي كمتر است، رسيد را پيدا كرد. در پايان اين پژوهش تأثير عواملي چون دبي، دما و فشار سيال ورودي به محفظه فلش و هندسه محفظه فلش را در وقوع پديده فلشينگ بررسي خواهيم كرد. در نهايت خواهيم ديد كه افزودن يك مانع بر سر راه جريان فلش، نرخ بخار اندازه¬گيري شده در خروجي را تا 10 برابر افزايش خواهد داد و همچنين با افزودن يه مدار گردش مجدد در سيستم شيرين¬سازي آب، بازده سيستم تا سه برابر افزايش مي¬¬يابد.

1400/12/01

Evaluation of flashing performance in water desalination processes

11/21/2022 12:00:00 AM

Today, the treatment of seawater and its conversion into drinking water is one of the basic and unavoidable issues in arid and low rainfall lands. From the past to the present, in different parts of the world, people have used various methods to prepare the fresh water they need, such as digging deep and semi-deep wells, storing rainwater, digging aqueducts, etc ; But at present, these methods can no longer meet the needs of all human beings due to the sharp drop in groundwater levels, population growth and global warming, followed by reduced rainfall In the distant past, around 400 BC, Aristotle introduced the distillation process as a way to desalinate water. In the following years, in the middle of the twentieth century, with the development of the process of sudden evaporation (flashing), a new period of water desalination was unveiled. These methods were based on a phenomenon called flashing, or the sudden evaporation of a fluid mass due to a sudden drop in pressure. With the passage of time and the increasing need of people for purified water, studies on this sudden process of phase change continued so that by recognizing it accurately, more water can be treated with less energy. In this dissertation, we intend to study the geometric properties of the flash chamber and make changes in the geometry of the member that causes the flashing phenomenon, and to examine it numerically and experimentally, the best geometry that can be used for its purpose, which is the production of fresh water. More with less energy spent, found the receipt. At the end of this study, we will investigate the effect of factors such as flow, temperature and pressure of the fluid entering the flash chamber and the geometry of the flash chamber in the occurrence of flashing phenomenon. Finally, we will see that adding a barrier to the flash current will increase the measured steam rate at the output by up to 10 times, and also by adding a recirculation circuit in the water desalination system, the system performance will increase up to three times.

محفظه فلش , افت فشار ناگهاني , فلشينگ , تبخير ناگهاني , تقطير , تصفيه آب

Water desalination , condensation , sudden evaporation , flashing , pressure drop , flash chamber , flash box

علي مشيري

دكتر نوروزمحمد نوري