چکیده

با توجه به قیمت بالا و ضرورت بهره‌وری بهتر از انرژی، مطالعه بازدهی تبدیل انرژی در فرآیند پرتودهی با امواج فراصوت امری بسیار مهم محسوب می‌شود. در این تحقیق یک شبیه‌سازی در محیط نرم‌افزاری COMSOL و به منظور بررسی اثر دمای اولیه و گرانروی سیال، مدت ‌زمان پرتودهی و توان انتقال یافته مبدل به محیط مایع بر میزان بازدهی تبدیل انرژی صوتی منتقل شده به محیط مایع به انرژی گرمایی جذب شده در طی فرایند پرتودهی صوتی سیال ارائه شده است. یک پراب فراصوت با فرکانس ثابت kHz 24 درون یک استوانه با انتهای مخروطی شکل حاوی L 2/1 آب قرار گرفته و امواج با دامنه mµ 12 را در سیال منتشر می‌کند. خروجی شبیه‌سازی با یک مدل آزمایشگاهی اعتبارسنجی و سازگاری خوبی مشاهده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که افزایش میزان توان انتقالی دستگاه به محیط مایع، به علت پراکندگی و شدت بیشتر سطح فشار صوتی ایجاد شده، توان جذب شده توسط سیال و میزان بازدهی تبدیل انرژی در آب افزایش خواهد یافت. همچنین افزایش مدت زمان پرتودهی و افزایش دمای اولیه سیال، باعث کاهش توان جذب شده توسط محیط مایع و بازدهی تبدیل انرژی خواهد شد. افزایش گرانروی سیال، با توجه به کاهش تعداد حباب‌های کاویتاسیون ایجادشده در واحد حجم، میزان انرژی مورد نیاز برای پرتودهی مایع را افزایش می‌دهد و همچنین پراکندگی امواج فراصوت به علت افزایش مقاومت اصطکاکی، کاهش ‌یافته و بخشی از توان منتقل ‌شده به سیال صرف غلبه بر نیروی چسبندگی موجود در سیال شده که خود باعث کاهش میزان بازدهی تبدیل انرژی می‌شود.

کليدواژه ها

بازدهی تبدیل انرژی، امواج فراصوت، نرم‌افزار کامسول، روش کالریمتری، کاویتاسیون

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
جمشید بهین , 1400 , بررسی پارامترهای عملیاتی تاثیرگذار بر بازدهی تبدیل انرژی امواج فراصوت با در نظر گرفتن مدل آکوستیک غیرخطی , دهمین کنفرانس ملی کاربرد CFD در صنایع شیمیایی و نفت