عنوان
طراحي سيستم آبشيرينكن خانگي به روش الكترودياليز
نويسنده اصلي
سراجي، اميرحسين
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
يكي از معضلات كشورهاي خاورميانه ازجمله ايران، كمبود آب شيرين است. تكنولوژي شيرين¬سازي آب يكي از موضوع¬هاي موردتوجه پژوهشگران بهويژه در دهه اخير است. الكترودياليز يك روش نمك¬زدايي الكتروغشايي است كه از ميدان الكتريكي براي جداسازي يون¬ها در آب استفاده مي¬كند. آب تغذيه وارد كانال¬هاي بين غشاهاي تبادل آنيوني و كاتيوني كه به¬طور متناوب بين دو الكترود قرار دارند، مي¬شود. ميدان الكتريكي ايجادشده، يون¬ها را به سمت الكترودهايي با علامت مخالف هدايت مي¬كند. كاتيون¬ها و آنيون¬ها به ترتيب مي¬توانند از غشاهاي تبادل كاتيوني و آنيوني عبور كنند اما از غشاهاي تبادل آنيوني و كاتيوني منتقل نخواهند شد. ازآنجاييكه سيستم¬هاي اسمز معكوس خانگي معمولاً با بازيابي 40 تا 50 درصدي كار مي¬كنند، لذا 50 تا 60 درصد آب ورودي در اين روش قابل استفاده نخواهد بود. يكي از مزيت¬هاي سيستم الكترودياليز بازيابي آب بالاي آن نسبت به اسمز معكوس است. در اين پژوهش از بازيابي 80% و 70% براي سيستم¬هاي ناپيوسته و پيوسته استفاده مي¬شود. هدف از انجام اين پژوهش طراحي يك سيستم الكترودياليز در حالت¬هاي عملكردي پيوسته و ناپيوسته مي¬باشد. سيستم ناپيوسته براي كاربرد خانگي و سيستم پيوسته براي شرايط بحران كه دسترسي به برق امكان¬پذير نيست، موردتوجه قرار مي-گيرند. در اين پژوهش ابتدا بخش الكترودياليز كه هسته كار است طراحي مي¬شود. بدين منظور معادلات حاكم، به كمك كدي كه در نرمافزار EES نوشته¬شده است به¬صورت تحليلي حل خواهند شد. در سيستم ناپيوسته نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش تعداد سلول¬ها و سطح مقطع هركدام از غشاها، سطح مقطع مؤثر كل افزايش مي¬يابد و به دنبال آن زمان نمك¬زدايي كاهش پيدا مي¬كند؛ همچنين در اين سيستم نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش سرعت جريان آب در حال گردش، انرژي مصرفي دستگاه افزايش مي¬يابد. در انتها براي اعتبارسنجي عملكرد سيستم ناپيوسته از داده¬هاي تجربي ناير و همكاران استفاده شد. در سيستم پيوسته نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش سرعت آب، افت فشار و فشار ثقلي دستگاه، هر دو افزايش مي¬يابد، اما افت فشار دستگاه در مقابل فشار ثقلي با شدت بيشتر افزايش مي¬يابد. در سيستم پيوسته ازآنجاييكه داده¬هاي تجربي براي اعتبارسنجي پژوهش موجود نبود، از پژوهش تحليلي لي و همكاران استفاده شد.
شماره ركورد
211490
گرايش رشته تحصيلي
تبديل انرژي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد مشاور
محمود فرزين
استاد داور
علي اكبر عالم رجبي، محسن ثقفيان
استاد راهنما
محمدرضا سليم پور