کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10139995 1645984 2019 5 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence factors of the evaporation rate of a solar steam generation system: A numerical study
ترجمه فارسی عنوان
عوامل تاثیر گذار بر میزان تبخیر یک سیستم تولید بخار خورشیدی: یک مطالعه عددی
کلمات کلیدی
تولید بخار خورشیدی، انرژی خورشیدی، روش عددی، مواد متخلخل
ترجمه چکیده
بسیاری از تلاش ها برای بهبود تولید بخار خورشیدی با استفاده از ساختار دو لایه اختصاص داده شده است. در این مقاله ابتدا مدل ریاضی دو بعدی برای توصیف تبخیر آب در ساختار دو لایه اولیه و سپس روش المان محدود برای شبیه سازی تأثیر عوامل تأثیرگذار بر میزان تبخیر استفاده شده است. نتایج بدست آمده است: علاوه بر جذب انرژی خورشیدی بالای لایه اول، تخلخل مطلوب مواد متخلخل دوم باید اعمال شود و تخلخل مطلوب در این کار حدود 0.45 باشد. این تخلخل مطلوب با تعادل بین اثر مثبت هدایت حرارتی مؤثر کاهش دهنده لایه دوم و اثر منفی کاهش نفوذ بخار در لایه دوم هنگامی که تخلخل کاهش می یابد تعیین می شود. تأثیر هدایت حرارتی مواد متخلخل دوم لاغری ناچیز است زیرا هدایت حرارتی مؤثر لایه دوم بوسیله تخلخل تعیین می شود در حالیکه تخلخل بزرگتر به معنای آب بیشتری در لایه دوم است. سرعت هوای محیطی می تواند میزان تبخیر را تا حد زیادی افزایش دهد و سرعت تبخیر با افزایش رطوبت نسبی هوا به صورت خطی کاهش می یابد. انتظار میرود این مطالعه به ارائه برخی اطلاعات برای ایجاد یک سیستم دو لایه مولد بخار بخار تبدیل شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
عوامل تاثیر گذار بر میزان تبخیر یک سیستم تولید بخار خورشیدی: یک مطالعه عددی
چکیده انگلیسی
Many efforts have been dedicated to improve the solar steam generation by using a bi-layer structure. In this paper, a two-dimensional mathematical model describing the water evaporation in a bi-layer structure is firstly established and then the finite element method is used to simulate the effects of different influence factors on the evaporation rate. Results turn out that: besides the high solar energy absorptivity of the first-layer, an optimum porosity of the second-layer porous material should be applied and the optimum porosity is about 0.45 in this work. This optimum porosity is determined by the balance between the positive effect of the lowering effective thermal conductivity of the second layer and the negative effect of the reduced vapor diffusivity in the second layer when the porosity is decreased. The influence of the thermal conductivity of the second-layer porous material is negligible because the effective thermal conductivity of the second layer is determined by the porosity while a larger porosity means more water in the second layer. The ambient air velocity could greatly enhance the evaporation rate, and the evaporation rate will decrease linearly with the increase of the air relative humidity. This study is expected to supply some information for developing a more effective bi-layer solar steam generation system.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 128, January 2019, Pages 860-864
نویسندگان
, , , ,