view in publisher's site

Experimental and numerical investigation on the evaporation performance of a cyclone-type spray desalination chamber

Highlights•A cyclone-type spray desalinator is investigated experimentally and numerically.•Transient thermal fields and droplets behavior are presented.•Evaporation efficiency improves due to swirl motion and turbulence.•Temperature of intake air influences evaporation efficiency the most.•A moderate nozzle pressure helps improve evaporation efficiency.AbstractComplex heat and mass transfer in spray evaporators are areas of intense research due to their increasing predominance in thermal desalination industries. To improve evaporation performance, a cyclone-type spray desalination chamber is developed in this study. Influences of gas-to-liquid volume ratio, temperature and velocity of intake hot air, feeding liquid temperature and nozzle pressure upon evaporation are investigated experimentally and numerically. Thermocouples are used to obtain temperature distribution. Liquid flowmeter and hydrometer are equipped to record evaporation data. Results indicate that swirling flow prolongs the residence time of droplets in the chamber, thus evaporation efficiency can be improved. The rapid development of thermal field is closely related to the two-phase flow and intense phase change heat transfer. Evaporation increases and tends to be stable with gas-liquid ratio, intake air velocity and feeding liquid temperature. Evaporation performance can be improved significantly by increasing temperature of intake hot air. It is highly recommended to control the temperature of feeding liquid and intake air to balance between evaporation performance and energy efficiency. The two-phase flow field can be well organized by matching the spray cone angle and the swirling air flow, thus, a moderate nozzle pressure is suggested to obtain optimal evaporation performance.

بررسی تجربی و عددی در مورد عملکرد تبخیر یک اتاق نمک‌زدایی از cyclone

نکات مهم: یک اسپری ضد گردباد به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته‌است. زمینه‌های گرمایی گذرا و رفتار قطرات نشان داده می‌شود. * بهره‌وری Evaporation به دلیل حرکت و تلاطم چرخشی بهبود می‌یابد. دمای هوای ورودی بیشتر بر کارآیی تبخیر تاثیر می‌گذارد. فشار نازل متوسط به بهبود فرآیند تبخیر و انتقال جرم در evaporators اسپری به دلیل افزایش برتری در صنایع نمک‌زدایی حرارتی کمک می‌کند. برای بهبود عملکرد تبخیر، یک اتاق نمک‌زدایی از نوع طوفان در این مطالعه توسعه داده می‌شود. تاثیرات نسبت حجم گاز به مایع، دما و سرعت جذب هوای گرم، تغذیه دمای مایع و فشار نازل بر تبخیر به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار می‌گیرد. thermocouples برای بدست آوردن توزیع دما به کار می‌روند. جریان سنج مایع و سنج آب برای ثبت داده‌های تبخیر مجهز هستند. نتایج نشان می‌دهد که جریان چرخشی در زمان اقامت قطرات در محفظه تغییر می‌کند، بنابراین بازده تبخیر می‌تواند بهبود یابد. توسعه سریع میدان حرارتی مربوط به جریان دو فازی و انتقال حرارت جابجایی فاز است. Evaporation افزایش می‌یابد و با نسبت گاز - مایع، دریافت سرعت هوا و تغذیه دمای مایع پایدار است. عملکرد Evaporation می‌تواند به طور قابل‌توجهی با افزایش دمای هوای گرم بهبود یابد. به شدت توصیه می‌شود که درجه‌حرارت تغذیه مایع و هوای ورودی را کنترل کنید تا بین عملکرد تبخیر و بهره‌وری انرژی متعادل شود. میدان جریان دو فازی می‌تواند با تطبیق زاویه مخروط spray و جریان هوای چرخشی به خوبی سازماندهی شود، در نتیجه فشار نازل متوسط برای به دست آوردن عملکرد تبخیر بهینه پیشنهاد می‌شود.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.