بازیابی انرژی در سیستم های حرارتی توسط محیط متخلخل با در نظر گرفتن اثرات تشعشعی گاز
چکیده
انسان همیشه در اندیشه بهینه از انرژی بوده و هست به خصوص در سال های اخیر که مسأله کمبود انرژی به صورت یک مسأله جدی برای بشر مطرح گردیده و جلوگیری از اتلاف انرژی به صورت جدی مورد توجه محققین قرار گرفته است. بازیافت انرژی از گاز های داغ خروجی از سیستم های حرارتی توسط محیط متخلخل یکی از راهکارهایی است که در سال های اخیر مدنظر بسیاری از دانشمندان قرار گرفته است. محیط متخلخل انرژی زیادی از گازهای داغ در خروجی دستگاههای حرارتی به طریق انتقال حرارت جابجائی دریافت می کند و پس از ازدیاد دما این انرژی کسب شده را از طریق تشعشع به داخل سیستم باز می گرداند و باعث افت أنتالپی شدیدی در گاز می گردد. در این تحقیق با در نظر گرفتن اثرات تشعشعی گاز مقایسه ای بین حالت تشعشعی بودن و غیر تشعشعی بودن گاز صورت گرفته و معادلات بر اساس روش دو شار حرارتی نوشته شده و با استفاده از روش های عددی حل شده است. توزیع دما و شار تشعشعی تابیده شده به پائین دست و بالا دست در طول لابه متخلخل مشخص شده است و راهکارهائی که منجر به افزایش شار حرارتی با بازیافت شده می گردد ارائه شده است. از جمله این راهکارها افزایش ضخامت لایه متخلخل در حد معقول و کاهش ضریب پخش تشعشعی (scattering coefficient) می باشد همچنین تأثیر دیگر پارامترهای موثر بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با داشتن یک لایه متخلخل با پارامترهای فیزیکی و تشعشعی مناسب می توان انتظار کاهش چشمگیر تلفات انرژی حرارتی در سیستم را داشت و با استفاده از آن شاهد افزایش بازده بسیاری از سیستم های حرارتی بود.
اساتید راهنما و مشاور
عبدالرضا گنجعلی خان نسب، محمد رضا ایزد پناه، مظفر علی مهرابیان
