مطالعه تجربی اثر تولید بخار سرد فراصوتی بر بهبود عملکرد آب شیرین کن استخری خورشیدی با استفاده از فناوری برداشت از مه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

با استفاده از فناوری‌های نوین نظیر سیستم فراصوتی و برداشت آب از مه با استفاده از توری­های فلزی می توان عملکرد آب شیرین کن های استخری خورشیدی را بهبود داد. نتایج تجربی این مطالعه نشان می­دهد که استفاده از ماژول تولید بخار سرد فراصوتی با بهره­گیری از فناوری برداشت از مه توسط توری فلزی، در افزایش آهنگ تبخیر سطحی آب ‌شور، چگالش قطره­ای و تولید آب شیرین در سیستم آب شیرین کن استخری خورشیدی تأثیرگذار است. بر اساس ارزیابی عملکرد سیستم آزمایشگاهی بهبودیافته با فراصوتی و توری فلزی دیده شد که با افزایش دمای محیط و شدت تابش خورشید، قطرات اتمیزه شده توسط امواج فراصوتی به سرعت تبخیر می‌شوند و عملکرد چشمگیری دارند. نتایج نشان می دهد که میزان ضریب انتقال گرمای تبخیری آب شور 90/22% بهبود و بازده انرژی و اگزرژی داخلی به ترتیب به میزان 21/56%، 14/29% افزایش می یابد. همچنین این تغییرات باعث افزایش میزان تولید آب شیرین در سیستم بهبود یافته با فراصوتی و توری تا 75/18% در مقایسه با سیستم پایه می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Seckler D., Barker R., Amarasinghe U., Water scarcity in the twenty-first century. International Journal Water Resour Development, Vol. 15, No. 1-2, pp. 29–42, 1999.
[2]  Beysens D., Muselli M., Nikolayev V., Narhe R., Milimouk I., Measurement and modelling of dew in island, coastal and alpine areas. Atmospheric Reserch,  Vol. 73, No 1-2, pp:1–22, 2005.
[3]  Essa F.A., Abdullah A.S., Omara Z.M., Kabeel A.E., Gamiel Y., Experimental study on the performance of trays solar still with cracks and reflectors, Applied Thermal Engineering,  Vol. 188, 116652, 2021.
[4]  Attia M.E.H., Kabeel A.E., Abdelgaied M., Essa F.A., Omara Z.M., Enhancement of hemispherical solar still productivity using iron, zinc and copper trays, Solar Energy, Vol. 216, pp:295–302, 2021.
[5]  Azeem M., Noman M.T., Wiener J., Petru M., Louda P., Structural design of efficient fog collectors: A review. Environmental Technology and Innovation, Vol. 20, 101169, 2020.
[6]  Park K.C., Chhatre S.S., Srinivasan S., Cohen R.E., McKinley G.H., Optimal design of permeable fiber network structures for fog harvesting, Langmuir, pp:13269–77, 2013.
[7]  https://www.baysidefogcollectors.com
[8]  Nazari S., Safarzadeh H., Bahiraei M., Experimental and analytical investigations of productivity, energy and exergy efficiency of a single slope solar still enhanced with thermoelectric channel and nanofluid, Renewable Energy, Vol. 135, pp:729–44, 2019.
[9]  Kirkup L., Frenkel R.B., An introduction to uncertainty in measurement, Cambridge University Press, 2006.
[10]         Shehata A.I., Kabeel A.E., Khairat Dawood M.M., Abo Elazm M.M., Abdalla A.M., Mehanna A., Achievement of humidification and dehumidification desalination system by utilizing a hot water sprayer and ultrasound waves techniques. Energy Conversion and Management, Vol. 201, , 112142, 2019.
[11]         Mukherjee K., Tiwari G.N., Economic analyses of various designs of conventional solar stills. Energy Conversion and  Management, Vol. 26, No. 2, pp:155–7, 1986.