محاسبه قطر بهينه ذرات جاذب سيليكاژل در چيلرهاي جذب سطحي

The Optimum Diameter of Silica- Gel Particles in Adsorption Chillers

يكي از روش‌هايي كه امروزه براي توليد برودت در صنعت و تهويه مطبوع مورد استفاده قرار مي‌گيرد؛ چيلرهاي جذب سطحي‌اند كه داراي مزاياي زيادي نسبت به روش‌هاي مشابه هستند. با توجه به اهميت بستر‌هاي جاذب در عملكرد چيلرهاي جذب سطحي، در اين مقاله به مدل‌سازي بستر ماده جاذب با مبدل حرارتي صفحه‌اي پرداخته شده كه بين فين‌ها با ذرات سيليكاژل SWS-1L پر شده است. براي مدل‌سازي بستر ماده جاذب معادلات پيوستگي، مومنتوم و انتقال حرارت سه بعدي در دستگاه مختصات عمومي حل شده است. براي حل همزمان معادلات وابسته به زمان در چهار حوزه سيال ناقل حرارت، لوله فلزي، فين‌ها و بستر ماده جاذب از روش حجم كنترل استفاده شده است. با استفاده از نتايج بدست آمده ديده شد كه مقدار ضريب عملكرد با تغيير در قطر ذرات جاذب تغيير ناچيزي دارد اما مقدار ظرفيت سرمايش مخصوص داراي يك مقدار بهينه در قطر ذرات جاذب 37/0 ميليمتر است.

Adsorption chillers are considered for the industrial and air conditioning applications due to their advantages over the conventional refrigeration systems. The performance of an adsorption chiller is mainly influenced by the adsorbent bed, therefore, this paper investigates a tube heat exchanger with plate fins as the adsorbent bed and silica gel(SWS-1L)-water as working pairs. In order to model the adsorbent bed, the continuity, momentum and energy equations are solved in a body fitted coordinate system and both the inter particle and intra particle mass transfer resistances are considered. The control volume method is used to solve the time dependent equations in four basic domains of thermal fluid, metal tube, fins and adsorbent bed, simultaneously. Flow patterns and pressure distributions though out the bed are examined in detail for all cycle. The results indicate that the particles diameter has a negligible effect on the coefficient of performance, while the specific cooling power and the cycle time have an optimum value for particles diameter of 0.37mm.