محمد علی قاسم زاده (بافق فردا):مقاله ی پژوهشگر جوان بافقی ، مهندس احسان فتوحی بافقی با عنوان آنالیز عددی آب شیرینکن خورشیدی لولهای به منظور بررسی پارامترهای مؤثر بر روی انتقال جرم و حرارت جابجایی درون آنها در دومین کنفرانس سالانه انرژی پاک ایران پذیرفته شد. این کنفرانس در تاریخهای 21 و 22 تیرماه در مرکز بینالمللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی برگزار میشود.

لازم به ذکر است این تحقیق علمی حاصل تلاش 1 سالهی این محقق بافقی بوده و تاکنون در دو سال اخیر 3 مقاله در کنفرانسهای بین المللی به چاپ رسانده است. احسان فتوحی بافقی از احتمال چاپ مقاله ای در وبگاه علم دنیا بزودی خبر داد. همچنین این محقق، موفقیتهای اخیر علمیاش را مدیون اساتید خودش به نامهای دکتر جواد ابوالفضلی اصفهانی و دکتر نادر رهبر از اعضاء هیت علمی دانشگاههای فردوسی مشهد و علوم و تحقیقات دانست.

اهداف و برنامه های این کنفرانس :

- آشنایی متخصصان و پژوهشگران دانشگاهی و مراکز پژوهشی و صنعتی کشور با فعالیت یکدیگر

- مبادله اطلاعات و ایجاد ارتباط بین صنعتگران و پژوهشگران

- آشنایی با آخرین دستاوردهای علمی و فناوری در زمینه های گوناگون فناوری های انرژی پاک

- برگزاري كارگاههاي آموزشي براي معرفي آخرين ابداعات و تحولات در ابزارهاي تحقيقاتي و تكنولوژي روز

- تشکیل میزگردهای تخصصی همراه با بررسی مسائل اجتماعی، اقتصادي و فرهنگی مؤثر در به كارگيري انرژي پاك و فرهنگ سازی و ترغیب عموم به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر.

حامیان کنفرانس: پارک علم و فناوری کرمان، انجمن احتراق ایران، انجمن صنایع خورشیدی ایران

چکیده مقاله

آنالیز عددی آب شیرینکن خورشیدی لولهای به منظور بررسی پارامترهای مؤثر بر روی انتقال جرم و حرارت جابجایی درون آنها

احسان فتوحی بافقی¹، جواد ابوالفضلی اصفهانی²، نادر رهبر³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم وتحقیقات سمنان، گروه مهندسی مکانیک، سمنان، ایران؛ Ehsansytif@gmail.com²عضو هیئت علمی، دانشگاه فردوسی مشهد، گروه مهندسی مکانیک، مشهد، ایران؛ Jaesfahani@gmail.com³عضو هیئت علمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سمنان، گروه مهندسی مکانیک، سمنان، ایران؛ Nrahbar@semnaniau.ac.ir

چکیده در سالهای اخیر به دلیل کمبود آب آشامیدنی، دانشمندان تحقیقات فراوانی به منظور توسعه روشها و بهینهسازی دستگاههای شیرین کنندهی آبهای شور انجام دادهاند. آبشیرینکنهای خورشیدی به دلیل استفاده از انرژی ارزان و تمیز خورشید میتوانند بهترین جایگزین برای آبشیرینکنهای متداول باشند. در این تحقیق با در نظر گرفتن شرایط هوای مرطوب، داخل آب شیرینکن خورشیدی لولهای به شبیهسازی عددی انتقال جرم و حرارت جابجایی طبیعی آرام داخل محفظهی بستهی دایرهای آن پرداخته شده است. معادلات سرعت-فشار، بالانس انرژی و جرم به صورت دوبعدی بیان شده و از روش حجم محدود برای حل معادلات مذکور استفاده شده است. تأثیر عدد رایلی بر روی نرخ متوسط انتقال جرم و حرارت از سطح آب به سطح پوشش لولهای ارائه و بررسی شده است. عدد رایلی از 10³×2 تا 10⁵×2 ونسبت ظاهری از 1.28 تا 1.6در نظرگرفته شده است. مقایسهی نتایج، نشاندهندهی تطابق خوب حل عددی با جواب تجربی میباشد. همچنین نتایج نشان میدهند که افزایش عدد رایلی سبب افزایش نرخ انتقال جرم و حرارت میشود و نرخ انتقال جرم نیز تابعی از نرخ انتقال حرارت میباشد. در این مقاله همچنین مدلهایی به منظور محاسبهی نرخ متوسط انتقال جرم و حرارت بین آب و سطح شیشه ارائه گردیدهاند. واژه های کلیدی : آب شیرینکن خورشیدی لولهای، شبیهسازی عددی، انتقال جرم و حرارت جابجایی طبیعی، روش حجم محدود، تأثیرعدد رایلیThe Effects of Thermal Condition and Aspect Ratio on the Heat and Mass Transfer In a Tubular Solar Still - A Numerical Study Ehsan Fotouhi Bafghi¹, Javad Abolfazli Esfahani², Nader Rahbar³¹M.S. Student of Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Semnan, Iran; Ehsansytif@gmail.com²Member of Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran; Jaesfahani@gmail.com³Member of Faculty of Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Semnan Branch, Islamic Azad University, Semnan, Iran; Nrahbar@semnaniau.ac.ir

Abstract

The intention of this work is to investigate the natural convection and mass transfer effect in a 2-D tubular solar still. The flow is assumed as steady, laminar and incompressible ideal gas. A numerical model based on SIMPLE algorithm is used in a commercial CFD-Code, Fluent 6.3.2, for the solution of mass, momentum, energy and concentration equations. The solutions are performed for several values of aspect ratio and Rayleigh number, between 1.28-1.6 and 2×10³- 2×10⁵, respectively. The results have a good agreement with the results of experimental data and they show that the Rayleigh number have a direct effect on the rate of heat and mass transfer. Moreover, new correlations for estimating of the convective heat and mass transfer coefficients have been obtained.

Keywords: CFD Modeling, Tubular solar still, Convective heat and mass transfer coefficients, Aspect ratio, Rayleigh number