در این تحقیق سعی شده عملکرد محفظه کندانسور یک دستگاه آب شیرین کن خورشیدی بصورت عددی بررسی گردیده است. پس از ایجاد مدل سه بعدی محفظه کندانسور و کویل مسی، گسسته سازی دامنه محاسباتی در محیط ANSYS Meshing انجام شده است.
از آنجا که فاز بخار آب و هوا از مقطع ورودی، وارد محفظه کندانسور شده و در اثر برخورد با کویل مسی خنک، قطرات آب بصورت فاز مایع ظاهر میگردند، بنابراین با یک مسئله چند فازی روبرو هستیم. در واقع فاز بخار آب و هوا با نسبت های مشخص به عنوان ورودی مسئله از مقطع ورودی بصورت فاز گاز تعریف شده و قطرات آب بصورت فاز مایع در دامنه محاسباتی تولید میشوند. به این ترتیب در این مسئله 3 فاز مختلف وجود دارد:
- هوا (گاز)
- بخار آب (گاز)
- آب (مایع)
با توجه به اینکه دو فاز بخار آب و مایع آب در تعادل ترمودینامیکی و انتقال جرم هستند، باید تعادل و تبادل بین این دو فاز بصورت حل انتقال جرم انجام شود. شرایط مرزی منطبق با شرایط فیزیکی موجود اعمال گردیده است. به عنوان مثال در مرز ورودی مطابق با داده های تجربی سیال گازی متشکل از بخار آب و هوا با رطوبت 80% با سرعت 1.19 m/s و با دمای 42 C اعمال شده است. جداره محفظه کندانسور در معرض هوای محیط با دمای 25 C تعریف شده است. دمای کویل مسی بنا به شرایط فیزیکی موجود از پایین به بالا در حال افزایش بوده و بین 14 C تا 24 C در حال افزایش میباشد. گام زمانی 2.0e-4 در نظر گرفته شده تا همگرایی و دقت لازم حاصل گردد.
در شکل فوق، در یک نمای برش خورد از محفظه کندانسور، فاز آب مایع شکل گرفته بر روی کویل مسی نشان داده شده است.
در شکل فوق، خطوط جریان سیال شامل بخار آب و هوا از مقطع ورودی بالا به سراسر دامنه محاسباتی نشان داده شده است.