CFD MODELING OF HUMIDIFICATION DEHUMIDIFICATION DESALINATION SYSTEM. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (CFD MODELING OF HUMIDIFICATION DEHUMIDIFICATION DESALINATION SYSTEM) Thesis_g201103610.pdf - Accepted Version Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

يعتبر إيجاد سبل لتلبية الطلب على مصادر المياه والطاقة خطوة هامة ىنحو مستقبل مستدام. وتوفر تقنية الترطيب والتجفيف باستخدام الطاقة الشمسية على الطريقة المباشرة لتحويل المياه الغير صالحة للاستخدام إلى مياه نقية . و تعد تقنية الترطيب والتجفيف تقنية واعدة لتحلية مياه البحر على نطاق صغير وربما يكون التطبيق على نطاق واسع في أنظمة الشرب ومعالجة المياه الصناعية. نظرا لانخفاض كفاءتها ويمكن حل هذه المشكلة فقط من خلال زيادة كفاءة أنظمة الترطيب والتجفيف. و تعتمد تقنية الترطيب و التجفيف على أساس التقطير تحت ظروف الضغط الجوي وتشمل دورة كاملة اللهواء يتم فيها تشبعه ببخار الماء ويتحرك الهواء عن طريق الحمل الحراري الطبيعي. ويطلق على الجمع بين المبخر-المكثف "دورة الترطيب"، وذلك لأن ترطيب الهواء يتم في المبخر بينما تتم إزالة الرطوبة في المكثف. و من أجل فهم كامل لآلية العمل داخل المرطب / مزيل الرطوبة، تم تطوير نمو\ج رياضي يشتمل نمذجة الحمل الحراري الطبيعي في نموذج رياضي ثنائي الأبعاد غير متغير مع الزمن للسريان الطبقي (laminar flow) . وتتم المحاكاة من خلال حل المعادلات التي تحكم السريان عدديا. وياعتبار أن التغير في درجة الحرارة ليست مرتفعا جدا تم تطبيق تقريب (Boussinesq) وأجريت الدراسة العددية لدرجة الحرارة نتيجة للحمل الحراري الطبيعي وانتقال المادة في تجويف كهفي مغلق مع التبخير والتكثيف من طبقة رقيقة من السائل (الماء) على الجدران المبللة. ودراسة تأثير نسب عناصر التشغيل المختلفة على أداء المنظومة. وتم تحليل أداء و أظهرت الدراسة أن القيمة القصوى لمعامل انتقال الحرارة و انتقال المداة تتحقق عندما تبلغ نسبة الارتفاع للعرض قيمة 1.5

English Abstract

Finding ways to meet demands for water and energy sources is an important step towards a sustainable future. Solar-driven Humidification Dehumidification technology provides a direct method to convert raw water into Pure Water. HDH is a promising technology for small-scale seawater desalination and may have widespread application in drinking and industrial water treatment systems. Due to the lower GOR (Gain Output Ratio) of HDH systems, their wide ranging applications are restricted. This issue can be resolved solely by increasing the efficiency of the HDH Systems. The principle of HDH system considered is the distillation under atmospheric conditions by an air loop saturated with water vapor. The air is circulated by natural convection. The evaporator–condenser combination is termed a “humidification cycle”, because the airflow is humidified in the evaporator and de-humidified in the condenser. In order to fully understand the mechanism inside humidifier/dehumidifier, CFD code of natural convection is developed. The 2D, steady state; laminar simulations are obtained by solving the governing equations numerically. It is considered that the temperature variations are not so high and the Boussinesq approximation is applied, a numerical investigation is conducted to study natural convection heat and Mass transfer in a closed enclosure with evaporation and condensation of thin liquid films on wetted walls. The effect of various aspect ratios on the performance of HDH system is studied. This study examines the natural convection heat and mass transfer in an enclosure due to combined temperature and concentration gradients. Performance analysis is carried out and maximum heat and mass transfer for the system is obtained for aspect ratio of 1.5.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Antar, Mohammed A.
Committee Members:	Badr, Hassan M. and ElSharqawy, Mostafa
Depositing User:	HAFIZ ADNAN (g201103610)
Date Deposited:	08 Apr 2015 12:02
Last Modified:	01 Nov 2019 15:45
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139501