بررسی عملکرد حرارتی ناپایا آب‌شیرین‌کن چند اثره همراه با ترموکمپرسور

Abstract

با توجه به کاربرد زیاد آب‌شیرین‌کن‌های حرارتی تمایل زیادی به شبیه‌سازی رفتار این دستگاه‌ها وجود دارد که بیشتر پژوهش‌ها روی مدل‌سازی رفتار پایا متمرکز بوده اما برای طراحی دستگاه‌های کنترلی و بررسی عملکرد آن‌ها نیاز به مدل‌سازی رفتار ناپایا داریم. همچنین مطالعات بسیار کمی به نحوه خاموش شدن آب‌شیرین‌کن پرداخته‌اند. در این پژوهش مدل‌سازی عددی پایا و ناپایا، آب‌شیرین‌کن چند اثره همراه در مقیاس صنعتی با چهار اثر، یک کندانسور و یک ترموکمپرسور موردبررسی قرارگرفته شده است. از روش گام و مرتبه متغیر برای حل معادلات دیفرانسیلی استفاده‌شده است. هر اواپراتور به سه فاز بخار، لوله‌ها و آب‌نمک تقسیم‌شده است و سپس معادلات بقای جرم و انرژی در شرایط ناپایا نوشته‌شده است. مدل پایا و ناپایا با داده‌های تجربی اعتبار سنجی شده است. مؤلفه‌های دما، دبی بخار، دبی آب‌نمک و ارتفاع آب‌نمک در مدل‌سازی عددی حالت ناپایا در هنگام راه‌اندازی، پایا شدن و خاموش شدن دستگاه موردمطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین تغییر دبی آب‌نمک بعد از خاموشی در اثر آخر است که به میزان %42 افزایش می‌یابد همچنین بیشترین تغییر در ارتفاع آب‌نمک در اثر اول است که بعد از 800 ثانیه به 11 برابر حالت‌پایا خواهد رسید که موجب پدیده طغیان خواهد شد.