بررسی اثرات شکل دیواره بر روی پدیده جذب در فیلم مایع گرانشی با سطح آزاد

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22034/jmeut.2023.51927.3118
چکیده

پدیده جذب گاز به داخل فاز مایع در یک فیلم مایع گرانشی در پدیده‌های گوناگون طبیعی رخ داده و استفاده از آن در صنایع مختلف به ‌ویژه صنعت رطوبت‌زدایی و آب‌شیرین‌کن گسترش یافته است. پیچیدگی فیزیک جریان، انتقال جرم، گرما و ابعاد کوچک یک فیلم مایع باعث شده تا مدل‌سازی و شبیه‌سازی عددی آن نقش کلیدی در بررسی و مطالعه اثربخشی و بهبود فرآیند جذب در یک جاذب مایع شود. در کار حاضر، اثرات عدد رینولدز، دمای دیواره و شکل دیواره بر روی انتقال جرم و گرما عبوری از سطح تماس از فاز گاز داخل به یک جریان لایه‌ای فیلم مایع مورد بررسی قرار گرفته است. مدل‌سازی عددی با استفاده از یک الگوریتم ناپایای تعقیب سطح تماس کاملا همگیر و رهیافت روش لاگرانژی-اویلری اختیاری با زبان برنامه‌نویسی فرترن صورت پذیرفته است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که تغییر شکل سطح دیواره‌ که فیلم مایع بر روی آن جاری است و سرد کردن دیواره اثر چشمگیری بر روی نرخ جذب بخار گاز به داخل فیلم مایع نسبت به دیواره تخت دارد.