شبيه سازي عددي تاثيرافزايش انتقال حرارت دربسترجاذب برعملكرد سيستم جذب سطحي

Numerical simulation of heat transfer enhancement effect in adsorbent bed on the performance of adsorption system

باتوجه به نگراني فزاينده جامعه جهاني نسبت به افزايش مشكلات زيست محيطي ناشي ازاستفاده ازسوخت هاي فسيلي،توجه به سيستم هاي جذب سطحي درچند دهه گذشته افزايش يافته است. ازاصلي-ترين مشكلات اين سيستم-ها،ضعيف بودن انتقال حرارت دربسترجاذب به دليل پايين بودن ضريب هدايت حرارتي آن مي باشد. دراين مطالعه سعي شده است بامدل سازي عددي،تاثيرروش-هاي بهبودانتقال حرارت دربسترجاذب برعملكردسيستم جذب سطحي بررسي شود. ازجمله اين روش هامي-توان به بكارگيري سطوح حرارتي گسترش يافته وافزودن ذرات فلزي به بستر جاذب اشاره كرد. به-كارگيري ذرات فلزي باعث افزايش ضريب هدايت حرارتي موثر بستر به ميزان حداقل 100% مي شود. نتايج نشان مي دهند باكاهش فاصله وارتفاع فين-هاونيزافزايش ذرات فلزي به بسترجاذب زمان سيكل به ميزان قابل ملاحظه‌اي كاهش مي-يابد،كه درنهايت موجب افزايش ظرفيت سرمايشي مخصوص سيستم جذب سطحي مي-شوند؛هرچندكه باكاهش فاصله فين-هاتاثيرافزايش ذرات فلزي بر كاهش زمان سيكل وافزايش ظرفيت سرمايش مخصوص تضعيف مي‌شود. هم-چنين نتايج نشان مي دهند باافزايش ارتفاع فين-هاضريب عملكرد سيستم جذب سطحي افزايش يافته درحالي كه ظرفيت سرمايش مخصوص آن كاهش مي‌يابد. ازطرفي كاهش فاصله فين هاهم-زمان باعث افزايش ضريب عملكردوظرفيت سرمايش مخصوص سيستم جذب سطحي مي‌گردد.

During the past few decades, growing global concern about environmental problems, caused by widespread use of fossil fuels, attracts more research attention toward adsorption systems technology. However, one of the main problems of these systems is the poor heat transfer rate in adsorbent bed due to its low thermal conductivity. In the present study, extended surfaces and metal piece additives are applied to the adsorbent bed in order to numerically investigate the effect of heat transfer enhancement on the adsorption system performance. Employing metal pieces increases effective thermal conductivity of the bed by at least 100%. Results indicate that decreasing fin space and fin height and adding metal pieces to the adsorbent bed reduce the cycle time which finally improves the system specific cooling power. However, it is worth mentioning that the effect of metal piece additives on the cycle time reduction and specific cooling power improvement decreases at smaller fin spaces. Moreover, results show that the increase of fin height improves the coefficient of performance while decreases the specific cooling power of the system. On the contrary, the reduction of fin space simultaneously increases the coefficient of performance and the specific cooling power of the adsorption system.