مدلسازي بستر چيلر جذب سطحي به منظور بررسي تاثير قطر ذرات در شرايط مختلف

Adsorbent Bed Modeling to Investigate the Particle Diameter Effect for Different Adsorber Conditions

اندازه قطر ذرات جاذب تاثير زيادي بر عملكرد چيلرهاي جذب سطحي دارد و مقدار انتقال جرم درون ذره‌اي و برون ذره‌اي را مستقيماً تحت تاثير قرار مي‌دهد. تغييرات عملكرد سيستم نسبت به قطر ذرات جاذب وابسته به پارامترهاي زيادي است. اين مطالعه به تاثير برخي از مهمترين پارامترها شامل ارتفاع فين‌ها، فاصله بين فين‌ها، دماي آب گرم و دماي آب خنك‌كننده بر قطر بهينه ذرات جاذب كه متناظر با حداكثر ظرفيت سرمايش مخصوص است، مي‌پردازد. از يك مبدل حرارتي كه شامل لوله‌هاي فلزي و فين‌هاي صفحه‌اي بوده و فضاي بين فين‌ها با ذرات سيليكاژل SWS-1L پر شده، استفاده شده‌است. معادلات بستر به صورت سه‌بعدي و همزمان با معادلات مربوط به سيال ناقل حرارت، لوله فلزي، فين‌ها و محفظه حل شده‌اند. پس از بررسي نتايج، مشاهده شد مقدار زمان سيكل و ظرفيت سرمايش مخصوص داراي مقداري بهينه نسبت به قطر ذرات جاذب بوده كه اين قطر با افزايش ارتفاع فين، افزايش يافته و با افزايش فاصله بين فين ها ‌اندكي كاهش مي يابد. همچنين ‌اندازه اين قطر بهينه با افزايش دماي آب گرم و آب خنك كننده افزايش مي-يابد.

The adsorbent particle diameter has a great influence on the performance of adsorption chillers since it directly affects the inter-particle and intra-particle mass transfer resistances. The chiller performance variation with particle diameter is dependent on various parameters, yet this study investigates the effects of most important ones such as fin height, fin spacing and thermal fluid heating and cooling temperatures on the optimum value of particle diameter which corresponds to the maximum value for the specific cooling power of the system. A plate fin-tube heat exchanger is employed and the fin spaces are filled with SWS-1L. The three dimensional equations of adsorbent bed are solved simultaneously with the equations of thermal fluid, metal tube, fins and the chamber. The results show that the cycle time and the specific cooling power have an optimum value for a specified particle diameter. This diameter increases with an increase in fin height and a decrease in fin spacing. Moreover it has been found that the optimum particle diameter increases with an increase in heating and cooling temperatures of the thermal fluid.