فهرست:
مقدمه.. 1
1-1وضعیت آب در جهان.. 3
1-2 طبقهبندی مصارف آب شیرین.. 3
1-3 وضعیت منابع و سرانه آب در ایران.. 4
1-4 مروری بر روشهای متداول شیرین سازی آب در کشور 5
1-4-1 نمکزدایی.. 6
1-5 تولید آب شیرین از رطوبت هوا 12
1-5-1 سیستمهای تولید آب چگالشی.. 14
1-5-2 پژوهشهای پیشین.. 15
1-6 اهداف پژوهش کنونی.. 17
2- توصیف سیستم تولید آب چگالشی مورد مطالعه.. 18
2-1 ماهیت و رفتار بخار آب.. 19
2-1-1 مفاهیم اولیه ترکیبات جو. 19
2-1-2 توزیع زمانی و مکانی رطوبت هوا 21
2-1-3 توزیع دما در خاک... 21
2-2 انواع سیستمهای تولید آب چگالشی.. 22
2-2-1 سیستمهای تولید آب خوراکی.. 22
2-2-2 سیستمهای تولید آب کشاورزی.. 23
2-3 دستگاه تقطیرکن خورشیدی.. 24
2-4 تشریح مدل مورد مطالعه. 24
3- معادلات حاکم بر مسئله، مدلسازی و اعتبارسنجی... 26
3-1 معادلات حاکم. 27
3-1-1 انتقال حرارت هوا 27
3-1-2 انتقال حرارت خاک... 29
3-2 تحلیل جریان.. 29
3-2-1 شبکهبندی میدان حل.. 31
3-2-2 الگوریتم حل عددی.. 32
3-3 گسسته سازی معادلات حاکم. 33
3-3-1 معادله انرژی خاک... 33
3-3-2 معادله انرژی برای هوا 34
3-4 شرایط مرزی و اولیه. 36
3-4-1 شرایط مرزی خاک... 36
3-4-2 شرایط مرزی هوا 37
3-4-3 شرایط اولیه. 38
3-5 فرآیند ترمودینامیکی در طول لوله. 38
3-6 جنس لوله. 39
3-7 بازده سیستم. 40
3-8 فرضیات ساده سازی.. 40
3-9 تحلیل پایداری.. 41
3-10 خنککاری در طول شب... 43
3-11 اعتبارسنجی مدل عددی.. 44
3-11-1 استقلال از شبکه. 44
3-11-2 مقایسه با نتایج تحقیقات پیشین.. 45
4- نتایج مدلسازی... 48
4-1 تولید آب شیرین از سیستمهای چگالشی در طول روز 49
4-1-1 دمای هوا در طوللوله. 49
4-1-2 طولهای کوتاه لوله. 50
4-1-3 طولهای بلند لوله. 51
4-1-4 مقایسه انتقال حرارت جابهجایی و چگالشی.. 54
4-1-5 تاثیر سرعت ورودی.. 55
4-1-6 تاثیر دمای هوا 55
4-1-7 تاثیر رطوبت نسبی.. 56
4-1-8 تاثیر دمای خاک... 57
4-1-9 تاثیر قطر لوله. 57
4-1-10تاثیر جنس لوله. 58
4-1-11 تاثیر جنس خاک... 59
4-1-12 آنالیز حساسیت... 60
4-1-13 بازده سیستم. 61
4-2 خنککاری سیستمهای چگالشی در طول شب... 62
4-2-1 دمای هوا و خاک در طول لوله. 63
4-2-2 میزان انتقال حرارت جابهجایی.. 65
4-2-3 کانتور دمای هوا و خاک در طول و زمانهای مختلف... 66
4-3 نتیجه گیری.. 69
4-4 پیشنهادهایی برای پژوهشهای آینده 71
منابع..................................................................................................................................................................72
منبع:
[1]. علی، فلاح علمداری. 1388 تابستان. بررسی انواع آبشیرینکنهای متداول و طراحی یک نمونه آبشیرینکن خورشیدی. کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
[2]. Jenny Lindblom, “ Solar Thermal Technologies for Seawater Desalination: state of the art”, Renewable Energy systems, Luleå University of Technology, SE-97187 Luleå, Sweden
[3]. علی، محمدی. 1391 آذر. تولید آب شیرین از هوای مرطوب با سیستم سرمایش زیرزمینی. کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
[4]. A.M. Gustafsson, J. Lindblom, 2001. “Underground Condensation of humid air –a Solar Driven System for irrigation and Drinking-water Production”. MS Thesis, Luleå University of Technology, Sweden.
[5]. M.W. Rosegrant X. Cai and S.A. Cline, World Water and Food to 2025: Dealing with Scarcity, International Food Policy Research Institute, 2002.
[6]. Soteris A.Kalogirou, Seawater Desalination using renewable energy sources. Progress in Energy and Combustion Science 2005
[7] M.G. Marcovecchio, S.F. Mussati, P.A. Aguirre, N.J. Scenna, Optimization of hybrid desalination processes including multi stage flash and reverse osmosis systems, Desalination Journal, Vol. 182, pp. 111–122, 2005.
[8] N. Lukic, L.L. Diezel, A.P. Fröba, A. Leipertz, Economical aspects of the improvement of a mechanical vapour compression desalination plant by dropwise condensation, Desalination Journal, Vol. 264, pp. 173–178, 2010.
[9]. محمد مهدی، امیرآبادی فراهانی. 1391 تابستان. ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم ترکیبی آبشیرینکن اسمزمعکوس.کارشناسیارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
[10]. سیدرضا، حسینی. 1389 زمستان. بررسی قابلیت اطمینان در کوپلینگ آبشیرینکنهای ترکیبی. کارشناسیارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
[11]. حسام، حامدی. 1389 اسفند. شبیهسازی و تحلیل آبشیرینکن خورشیدی.کارشناسیارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
[12] A. A. Al-Farayedhi, N. I. Ibrahim, P. Gandhidasan, Condensate as a water source from vapor compression systems in hot and humid regions, Desalination Journal, Vol. 349, pp. 60–67, 2014
[13] B. A. Habeebullah, Potential use of evaporator coils for water extraction in hot and humid areas, Desalination Journal, Vol. 237, pp. 330–345, 2009.
[14] P. Blum, G. Campillo, T. Kölbel, Techno-economic and spatial analysis of vertical ground source heat pump systems in Germany, Energy Journal,Vol. 36, pp. 3002–3011, 2011.
[15] W. Zhang, J. Wei, Source Heat Pump System in High Temperature and High Humidity Areas, Energy Procedia Journal, Vol. 14, pp. 198–204, 2012.
[16]. Jenny Lindblom, Bo Nordell, “Water production by underground condensation of humid air”, Desalination 189 (2006) 248–260
[17]. Jenny Lindblom, Bo Nordell, “Underground condensation of humid air for drinking water production and subsurface irrigation”, Desalination 203 (2007) 417–434
[18] B. Yousefi, S. Boroomandnasab, M. ThameurChaibi, Assessment of the Performance of Condensation Irrigation System. World Rural Observations, Vol.4, pp. 14-17, 2012.
[19] V. Khalajzadeh, M. Farmahini-Farahani, G. Heidarinejad, A novel integrated system of ground heat exchanger and indirect evaporative cooler, Energy and Buildings, Vol. 49, pp. 604–610, 2012.
[20] F.P. Incropera, D.P. Dewitt, Fundamentals of heat and mass transfer, 5th ed, Wiley & Sons, New York, pp. 465-532 , 2002.
[21] J.H. lienhard IV and J.H. lienhard V, heat transfer textbook, 3th ed,2008.
[22] K.A. Haffman, S.T. Chiang, Computational fluid dynamic for engineers, 4th ed, volume one, Engineering education system, chapter. 4,9, 2007.
[23] K.H. Versteeg, W. Malalasekera, An introduction to computational fluid dynamics(The finite volume method), Second edition, Bell & Bain. London, pp. 243-266, 2007.
[24] Van Wylen, G.J and Sonntag, R.E and Borgnakke, C. Fundamentals of classical thermodynamics, 4th ed, Wiley. New York, pp. 438-472 , 2002.
[25] Y.A. Cengel, A.B. Michael, Thrmodynamic an engineering approach. 4th edition . McGraw/Higher education, PP. 668-700 , 2002.
[26] X. Li, J. Zhao and Q. Zhou, Inner heat source model with heat and moisture transfer in soil around the underground heat exchanger, Applied Thermal Engineering pp. 1565–1577,2005