کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7019875 1455943 2018 42 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Heat and mass transfer modeling in enthalpy exchangers using asymmetric composite membranes
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی حرارتی و جرم در مبدل های آنتالپی با استفاده از غشاهای کامپوزیت نامتقارن
کلمات کلیدی
تهویه انرژی بازیابی مبدل آنتالپی، غشای کامپوزیت نامتقارن، مدل سازی، شرایط عملیاتی،
ترجمه چکیده
مبدل های آنتالپی با استفاده از غشاهای پرمیتاوی بخار آب در ساخت سیستم های تهویه با توجه به رد پای کوچک، سادگی، کاهش میزان آلودگی و راندمان نسبتا بالا استفاده می شوند. خصوصیات نفوذ رطوبت رسانه های غشایی که با رطوبت و درجه حرارت هوا متفاوت است، منجر به تغییرات قابل توجه در عملکرد یک مبدل آنتالپی و در نتیجه کل سیستم تهویه، تاثیر بر بهره وری انرژی ساختمان. ارزیابی پتانسیل صرفه جویی انرژی واقعی دستگاه های بازیافت انرژی در ساختمان سیستم های تهویه نیاز به مدل هایی است که برای عملکرد غشای متغیر مطابقت دارند. مدل نظری برای غشاهای کامپوزیت نامتقارن فعلی که در مبدل های آنتالپی استفاده می شود، توسعه یافته است. این مدل پیش بینی نفوذ پذیری غشا به عنوان عملکرد از ارزش های محلی رطوبت هوا و درجه حرارت، بر اساس تعداد محدودی از آزمون های جذب بخار آب جنبشی مواد غشاء. مدل غشاء با یک مدل اختلاف محدود از انتقال گرما و جرم کنجد در هسته های مبدل آنتالپی جریان متقاطع کامل همراه شده است. پیش بینی های مدل بر اساس داده های آزمایشی مبدل آنتالپی مقیاس تجاری معتبر است. این مدل برای پیش بینی تاثیر پارامترهای هوای فضای باز (دما، رطوبت) بر مبدل آنتالپی استفاده می شود و پیش بینی ها در مقایسه با یک حالت پایه مقایسه می شود که نفوذ پذیری غشای پایدار را در نظر می گیرد. چنین فرض می تواند منجر به انحراف در پیش بینی های اثربخشی تا 15٪ شود. بسته به نوع عملیات، رطوبت نسبی هوا در فضای باز می تواند تا 12٪ اثرات مبدل های آنتالپی را افزایش یا کاهش دهد. در مقابل، دمای هوا در فضای باز تنها تاثیر منفی بر پارامترهای اثربخشی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تصفیه و جداسازی
پیش نمایش مقاله
مدل سازی حرارتی و جرم در مبدل های آنتالپی با استفاده از غشاهای کامپوزیت نامتقارن
چکیده انگلیسی
Enthalpy exchangers using water vapor perm-selective membranes are used in building ventilation systems due to their small footprint, simplicity, reduced contaminant crossover, and relatively high efficiency. Moisture permeation properties of the membrane media that vary with operating air humidity and temperature lead to significant changes in the performance of an enthalpy exchanger and thus the whole ventilation system, impacting building energy efficiency. Evaluation of the actual energy savings potential of such energy recovery devices in building ventilation systems requires models that account for this variable membrane performance. A theoretical model is developed for current generation asymmetric composite membranes used in enthalpy exchangers. This model predicts the membrane permeability as a function of local values of air humidity and temperature, based on a limited number of kinetic water vapor sorption tests of the membrane material. The membrane model is coupled with a finite-difference model of the conjugate heat and mass transfer in full cross-flow enthalpy exchanger cores. The model predictions are validated against experimental data of a commercial-scale enthalpy exchanger. The model is used to predict the influence of outdoor air parameters (temperature, humidity) on an enthalpy exchanger and the predictions are compared against a baseline case that assumes constant membrane permeability. Such assumption can result in deviations in effectiveness predictions by up to 15%. Depending on the mode of operation, outdoor air relative humidity can increase or decrease the effectiveness of enthalpy exchangers by up to 12%. In contrast, outdoor air temperature appears to have only a minimal influence on effectiveness parameters.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Membrane Science - Volume 556, 15 June 2018, Pages 248-262
نویسندگان
, , , ,