مدل سازي رياضي دو بعدي غير پاياي يك كانال رطوبت زدايي جاذب جامد

Numerical Modeling of two dimensional unsteady state desiccant dehumidification channel

در اين تحقيق مدل سازي دوبعدي غير پاياي يك كانال جاذب جامد به عنوان عنصر اصلي چرخ ديسكنت انجام شده است. پس از تعريف حجم كنترل مناسب و فرضيات، معادلات حاكم استخراج و شرايط مرزي و معادلات كمكي مناسب تعيين شده اند. معادلات ديفرانسيل پاره اي به روش المان محدود تجزيه و به كمك روش صريح حل شدند. دقت مدل سازي بستر به كمك داده هاي آزمايشگاهي و موازنه جرم و انرژي سنجيده مي شود. پروفايل هاي دما و رطوبت در جاذب جامد و در هوا يكي از نتايج حاصل از مدل سازي بستر جاذب جامد مي باشد كه مي تواند براي طراحي بهينه كانال جاذب جامد استفاده شود. علاوه بر پروفايل ها، اثر پارامترهايي همچون نفوذ محوري دما و رطوبت و همچنين تعداد گره ها در جهت ضخامت بررسي شدند. نتايج نشان مي دهد مي توان با حذف نفوذ محوري دما و رطوبت و كاهش تعداد گره ها همچنان مدلي دقيق داشت كه حجم محاسبات مورد نياز آن به مقدار قابل توجهي كاهش يافته است.

In this paper a two-dimensional unsteady state detailed mathematical formulation is developed for the numerical modeling of the behavior of a channel of a hygroscopic compact matrix. Considering proper control volume and some assumptions, governing equation is derived. Initial and boundary equation as well as auxiliary equation are used to close governing equations. Modeling results are validated by experimental data and numeric heat and mass balances. The profiles of temperature and humidity in the desiccant layer and air flow rate are resulted and can be used for optimum design of desiccant channel. Furthermore, effect of axial heat and mass diffusion inside the desiccant are examined as well as number of nodes in the desiccant layer. Results prove that axial heat and mass diffusion can be omitted and number of nodes can be reduced without significant effect in the result precision.