کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5476499 1521426 2017 23 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Physics of direct-contact ultrasonic cloth drying process
ترجمه فارسی عنوان
فیزیک فرآیند خشک کردن پارچه التراسونیک مستقیم تماس بگیرید
ترجمه چکیده
روش های خشک کردن پارچه های موجود عبارتند از: تبخیر حرارتی انرژی از لباس ها. پارچه های خشک کردن با استفاده از ارتعاشات فرکانس بالا از مبدل های پیزوالکتریک می تواند به طور قابل توجهی کاهش زمان خشک شدن و مصرف انرژی. در این روش، انرژی ارتعاشی بی ثباتی بر روی رابط مایع هوا ایجاد می کند و از نظر مکانیکی آب از یک پارچه مرطوب خارج می شود. در اینجا، برای اولین بار، فیزیک فرآیند خشک کردن مواد اولتراسونیک در حالت تماس مستقیم مورد مطالعه قرار می گیرد. واکنش های سینماتیک و حرارتی قطرات آب و پارچه بر مبدل های کریستال پیزوالکتریک و مبدل های مبتنی بر مش فلزی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در مبدل های کریستال پیزوالکتریک، پاسخ یک قطره تحت تحریک اولتراسونیک به وسیله مقدار نسبی تنش سطحی و نیروهای تحریک التراسونیک دیکته می شود. فرایند خشک کردن یک پارچه بر مبدل های مورد مطالعه شامل دو حالت رگولاتور و حرارتی است. هنگامی که مقدار آب زیاد است، نیروهای ارتعاشی می توانند به سرعت جریان آب را از بین ببرند. اما بیشترین میزان آب درون مخزن پارچه کوچکتر از طریق انرژی حرارتی تولید شده به علت تلفات چسبنده تبخیر می شود. این مطالعه نشان می دهد که یک مبدل بر اساس مش برش فلز برای آبگیری پارچه ها مناسب تر است زیرا باعث می شود خروجی آب از رابط مبدل پارچه به طرف مخالف مش کاهش یابد. واحد تظاهرات توسعه 10-20٪ از انرژی گرمایی پنهان در آب را در مقدار آب بیش از 20٪ مصرف می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Existing methods of drying fabrics involve energy-intensive thermal evaporation of moisture from clothes. Drying fabrics using high-frequency vibrations of piezoelectric transducers can substantially reduce drying time and energy consumption. In this method, vibrational energy generates instability on the liquid-air interface and mechanically ejects water from a wet fabric. Here, for the first time, the physics of the ultrasonic fabric drying process in direct-contact mode is studied. The kinematic and thermal responses of water droplets and fabrics on piezoelectric crystal transducers and metal mesh-based transducers are studied. The results suggest that on piezoelectric crystal transducers, the response of a droplet subjected to ultrasonic excitation is dictated by the relative magnitude of the surface tension and the ultrasonic excitation forces. The drying process for a fabric on the studied transducers consists of two regimes-vibrational and thermal. When the water content is high, the vibrational forces can eject bulk water rapidly. But the more strongly bound water within the smaller fabric pores evaporates by the thermal energy generated as a result of the viscous losses. This study finds that a metal mesh-based transducer is more suitable for dewatering fabrics, as it facilitates the ejection of water from the fabric-transducer interface to the opposite side of the mesh. A demonstration unit developed consumes 10-20% of the water latent heat energy at water contents greater than 20%.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 125, 15 April 2017, Pages 498-508
نویسندگان
, , , , ,