جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای مبین رسول پور)
موضوع: شبیه‌سازی عددی رطوبت‌گیری از هوا روی یک صفحه سرد شده با اثر پلتیر و مطالعه پارامتریک به منظور طراحی یک سیستم رطوبت گیر ترموالکتریک بهینه
ارائه دهنده: مبین رسول‌پور
استادان راهنما: دکتر رامین کوهی کمالی
استادان مشاور:
استادان داور: دکتر ایمان چیت ساز، دکتر علی اکبر عالم رجبی
چکیده:
در این پژوهش، جریان هوای مرطوب در تماس با یک صفحه‌ی تخت ترموالکتریک مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. این صفحه که دارای طول ۵ سانتی‌متر می‌باشد، که در طول مطالعه در دمایی ثابت نگه داشته شده است. هوای مرطوب با دمای اولیه ۲۷ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۷۰ درصد به داخل کانال وارد شده و پس از برخورد با سطح سردتر صفحه، فرآیند میعان اتفاق می‌افتد. هدف اصلی این تحقیق، شناسایی و بهینه‌سازی عوامل مؤثر بر فرآیند میعان با توجه به نقش مهم این پدیده در بهبود طراحی صفحات ترموالکتریک سرد شده، به خصوص برای سیستم‌های کاهش رطوبت به منظور تولید آب، است. در راستای شبیه‌سازی جریان میعان بر روی این صفحه سرد، از مدل تغییر فاز مخلوط استفاده شده است. علاوه بر این، تلاش شده است تا شرایطی که منجر به تشکیل یخ روی صفحه و در نتیجه کاهش انتقال حرارت مؤثر می‌شود، پیش‌بینی و تحلیل گردد. برای اطمینان از صحت نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی عددی، این داده‌ها با نتایج به‌دست‌آمده از دستگاه آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند. در این مطالعه، اثرات پارامترهای مختلف شامل دمای دیواره، دمای سیال ورودی، سرعت جریان، رطوبت نسبی و طول صفحه بر نرخ میعان و الگوی جریان هوای مرطوب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی‌ها نشان دادند که با افزایش رطوبت نسبی و دمای سیال، و همچنین با کاهش دمای دیواره، نرخ انتقال حرارت به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. از سوی دیگر، مشخص شد که کاهش طول صفحه و افزایش سرعت جریان منجر به کاهش نرخ میعان می‌شود. پس از تأیید دقت روش حل عددی مورد استفاده، شبیه‌سازی‌ها نشان دادند که برای دستیابی به بیشترین بازدهی و جلوگیری از تشکیل یخ روی صفحه، در شرایطی که دمای هوای ورودی ۲۷ درجه سانتی‌گراد و سرعت جریان هوا ۵ متر بر ثانیه باشد، دمای صفحه‌ی ترموالکتریک نباید از ۲۶۰ کلوین کمتر باشد و طول صفحه نیز نباید از ۵ سانتی‌متر تجاوز کند. این یافته‌ها نشان‌دهنده‌ی اهمیت تنظیم دقیق پارامترهای دمایی و هندسی برای جلوگیری از تشکیل یخ و دستیابی به بالاترین سطح بازدهی در سیستم‌های ترموالکتریک کاهنده‌ی رطوبت است.