-
شماره ركورد
31814
-
پديد آورنده
علي خباززاده
-
عنوان
مدلسازي و بهينهسازي سيستم تركيبي نمكزدايي جذب سطحي به همراه اجكتور و مدار بازيابي حرارت با انرژي خورشيدي: ارزيابي انرژي و اگزرژي به همراه مطالعه موردي شرايط آب و هوايي ايران
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - تبديل انرژي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1403/08/27
-
استاد راهنما
دكتر سپهر صنايع
-
استاد مشاور
ندارم
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
-
چكيده
كمبود آب شرب در سرتاسر جهان، به خصوص در مناطق گرم و خشك، يكي از مشكلاتي است كه بقاي نسل انسان را تهديد ميكند. به خصوص در ايران با توجه به كمبود بارش و تغييرات اقليمي و همچنين رشد جمعيت، اين موضوع به يك معضل اساسي تبديل شده است. يك راه حل براي اين مشكل، نمكزدايي مبتني بر جذب سطحي (AD) ميباشد كه يك روش حرارتي محور نوظهور بوده و يك متد نمكزدايي رقابتي براي ساير روشها در نظر گرفته شده است. اين روش توليد همزمان اثر برودتي و آب نمكزدايي شده را با منابع حرارتي درجه پايين همچون انرژي خورشيدي انجام ميدهد. همجنين ثابت شده است كه اين روش در پاكسازي تمام فرمهاي نمك از آب موثر بوده و بازده انرژي خوب و هزينه راهاندازي پاييني داشته و همچنين سازگار با محيط زيست ميباشد.
در اين مطالعه پس از بررسي سيستم پايه و تاثير پارامترهاي طراحي بر عملكرد اين سيستم، در مرحله بعد به بررسي تاثير اضافه شدن اجكتور به همراه اواپراتور ثانويه و همچنين مدار بازيابي حرارت داخلي به سيستم نمكزدايي جذبي پرداخته شده است. نتايج نشان ميدهد كه عملكرد سيستم پيشنهادي(ADEJ-HR) نسبت به سيستم پايه (ADCS) از منظر ظرفيت آب شيرين توليدي سيستم SDWP ، ضريب عملكرد COP و نسبت عملكرد سيستم PR به ترتيب به ميزان 2.34 برابر، 2.4 برابر و 1.67 برابر و همچنين توان برودتي ويژه سيستم SCP نيز به ميزان 29.1 درصد بهبود يافته است. .در اين مطالعه آناليز اگزرژي نيز انجام شده و نتايج حاكي از بهبود 51 درصدي راندمان اگزرژي سيستم پيشنهادي نسبت به سيستم پايه ميباشد. بهينهسازي چند هدفه نيز براساس الگوريتم ژنتيك انجام شده و مقادير بهينه پارامترهاي طراحي گزارش شدهاند.
در انتها نيز به كمك نرمافزار ترنسيس به بررسي سيستم تركيبي ADEJ-HR با انرژي خورشيدي جهت توليد برودت و آب شيرين پرداخته شده است. به عنوان دادههاي آب و هوايي ورودي از فايل دادههاي سال هواشناسي معمولي (TMY) براي شهر بندرعباس واقع در جنوب ايران استفاده شده است. ميانگين سالانه مقادير SDWP ، SCP و COP براي سيستم مورد بررسي به ترتيب برابر با 15.8m3/ton ، 160 W/kg و 1.2 ميباشد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه سيستم تركيبي مورد بررسي مناسب شرايط آب و هوايي ايران (مناطق گرم و خشك كه بيشترين نياز به توليد برودت و آب شيرين حس ميشود) بوده و ميتوان آن را به طور موثر با انرژي خورشيدي راهاندازي كرد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/10/15
-
عنوان به انگليسي
Modeling and optimization of the solar powered hybrid adsorption desalination system with ejector and heat recovery circuit: energy and exergy analysis along with a case study of Iran's weather conditions
-
تاريخ بهره برداري
11/17/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
علي خباززاده
-
چكيده به لاتين
Lack of drinking water all over the world, especially in desert areas, is one of the problems that threatens the survival of the human race. Especially in Iran, due to the lack of rainfall and climate changes, as well as population growth, this issue has become a fundamental problem. A solution for this problem is adsorption based desalination (AD), which is an emerging thermal method and is considered a competitive desalination procedure compared to the conventional ones. This method produces the simultaneous cooling effect and desalinated water with low-grade heat sources such as solar energy. Also, it has been proven that this method is effective in cleaning all forms of salt from water and has good energy efficiency and low start-up cost and is also environmentally friendly.
In this study, after evaluation of the basic system and the effect of design parameters on the performance of this system, in the next step, the effect of adding the ejector along with the secondary evaporator and also the internal heat recovery circuit to the adsorption desalination system has been examined. The results show that the performance of the proposed system (ADEJ-HR) compared to the base system (ADCS) has been improved from the perspective of the specific daily water production SDWP, coefficient of performance COP and the performance ratio of the system PR by 2.34 times, 2.4 times and 1.67 times, respectively. also The specific cooling power of the system SCP has also been improved by 29.1%. In this study, exergy analysis is also performed and the results indicate a 51% improvement in the exergy efficiency of the proposed system compared to the basic system. Multi-objective optimization is also done based on genetic algorithm and the optimal values of design parameters are reported.
At the end, performance of the solar powered hybrid ADEJ-HR system for the production of cold and fresh water has been investigated using TRNSYS software. As the input weather data, the data file of the typical meteorological year (TMY) for the city of Bandar Abbas, located in the south of Iran, has been used. the annual average values of SDWP, SCP and COP for the investigated system are equal to 15.8 m3/ton, 160 W/kg and 1.2, respectively. The obtained results indicate that the investigated hybrid system is suitable for Iran's weather conditions (desert areas where there is a much need for cooling and fresh water production) and it can be effectively run by solar energy.
-
كليدواژه هاي فارسي
نمكزدايي جذب سطحي , اجكتور , مدار بازيابي حرارت داخلي , آناليز اگزرژي , بهينهسازي چندهدفه , سيستم تركيبي با انرژي خورشيدي
-
كليدواژه هاي لاتين
adsorption desalination , ejector , internal heat recovery circuit , exergy analysis , multi-objective optimization , solar powered hybrid system
-
Author
ali khabbazzade
-
SuperVisor
Dr. Sepehr Sanaye
-
لينک به اين مدرک :