تحقیق رشته مکانیک گرایش تبدیل انرژی تولید اب شیرین با استفاده از سرمایش زیرزمینی هوای مرطوب و انرژی

چکیده؛
کمبود منابع آب شیرین کشف راههاي جدید تولید آب از اهمیت بالایی برخوردار است.
یکی از روشهاي نوین تولید آب شیرین در ظرفیتهاي پایین، استفاده از رطوبت هوا است که به عنوان سیستم تولید آب چگالشی شناخته میشود. در این روش، جریان هواي گرم و مرطوب به درون لوله هاي مدفون در زمین هدایت میشود، هوا در طول لوله به دلیل انتقال حرارت با خاك به تدریج خنک شده و در دمایی کمتر از نقطه شبنم، بخار موجود در آن به صورت قطرات آب، روي سطح لوله ظاهر میگردد. در این پژوهش سیستمهاي تولید آب خوراکی با هدف بهدست آوردن طول بهینه و ارزیابی پارامترهاي موثر بر میزان آب تولید شده در سیستمهاي چگالشی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند. بدین منظور ابتدا معادلات حاکم بر مسئله، شرایط مرزي و اولیه آن براي یک سیستم تولید آب چگالشی نمونه، استخراج گردید و سپس با استفاده از روش حجم محدود، گسسته سازي آن تشریح میشود. در ادامه یک نمونه سیستم تولید آب خوراکی در نرمافزار متلب در یک شبانه روز مدلسازي میشود. نتایج عددي نشان میدهند، در لولهاي به قطر 2/0 متر، در عمق نیم متري زمین و طول پانزده متر که دماي هواي ورودي 70 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 70 درصد است، تقریباً 2,1 کیلوگرم آب در روز استحصال خواهد شد. آنالیز حساسیت بر روي پارامترهاي مختلف و جنس خاك نیز انجام شده است. نتایج آنالیز نشان میدهند که دماي هوا و رطوبت نسبی بیشترین تأثیر را بر میزان آب تولید شده دارند و به ترتیب ماسه، شن، خاك مرطوب و خاك رس بیشترین آب را تولید میکنند. مدلسازي خنککاري سیستمهاي چگالشی در طول شب نیز نشان دهنده آن است که خاك میتواند پس از 12 ساعت خنککاري شبانه تقریباً به دماي اولیه روز قبل برسد.