بررسي عددي چيلر‌هاي جذب سطحي سيليكاژل- آب با بستر داراي فين‌‌هاي صفحه‌اي

Numerical Investigation of Silica Gel-Water Adsorption Chillers with Plate Fins Bed

يكي از روش‌‌هاي تبريد كه در سا‌‌ل‌‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته، سيكل جذب سطحي است كه بر اساس جذب و احياي يك ماده‌ي جذب‌شونده در مواد جاذب كه ذرات جامد متخلخل هستند كار مي‌كند. عملكرد چيلر به پارامتر‌هاي زيادي وابسته است و يكي از پارامتراي تاثيرگذار در انتقال حرارت و جرم در بستر ماده‌ي جاذب، ارتفاع فين‌ها مي‌باشد. در اين مقاله مقدار بهينه‌ي ابعاد فين در بستر ماده‌ي جاذب چيلر جذب سطحي كه از ذرات سيليكاژل نوع RD پر شده‌اند و سيال عامل آب به‌عنوان جاذب مي‌باشد به‌وسيله مدل‌سازي عددي محاسبه شده است. مدل‌سازي شامل انتقال حرارت در سيال ناقل حرارت، لوله‌ي فلزي و فين‌ها و انتقال حرارت و جرم در بستر مواد جاذب مي‌باشد كه بايد به‌صورت هم‌زمان حل شوند. از روش حجم كنترل براي حل سه‌بعدي معادلات استفاده شده است. پس از بررسي نتايج مشاهده شد كه با افزايش ارتفاع فين بستر، مقدار ضريب عملكرد افزايش و مقدار ظرفيت سرمايش مخصوص كاهش مي‌يابد.

One of the cooling systems that has received considerable attentions in recent years is the adsorption chiller, which works based on the adsorption and desorption of a working fluid in a solid porous bed. Different parameters such as fin height directly affect the bed heat and mass transfer processes, and therefore, the performance of the adsorption chillers. In the present study a numerical model has been introduced to optimize the fin height in a RD silica gel bed with water as the working fluid. A control volume approach has been employed to determine the temperature distributions in the heat transfer fluid, metal tube, and fins, while the simultaneous solutions of the heat and mass transfer equations should be carried out in a three dimensional coordinate system for the adsorption bed. It was found that the coefficient of performance increases and specific cooling power decreases as the fin height of the bed increases.