Modelo analítico e solução numérica de um destilador solar

Autor: Paula, Ana Carolina Oliveira de, 1991
Přispěvatelé: Ismail, Kamal Abdel Radi, 1940, Moura, Luiz Felipe Mendes de, Silveira Júnior, Vivaldo, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
ISSN: 3300-3017
DOI: 10.47749/t/unicamp.2017.988271
Popis: Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Apesar da maior parte do planeta ser coberta por água, muitas regiões se encontram em situações de seca severa. Hoje, existem aproximadamente 10 mil plantas de dessalinização no mundo, onde os maiores usuários desta tecnologia são os Estados Unidos e a Arábia Saudita. Dentre as técnicas de dessalinização disponíveis, a destilação se apresenta como uma técnica simples e barata para obtenção de água potável. Neste trabalho, a dinâmica de fluidos de um destilador solar inclinado é analisada numericamente. O fenômeno da convecção natural binária é considerado em conjunto com efeitos radiativos das paredes e do gás dentro da cavidade. As paredes são consideradas como superfícies que refletem e emitem difusamente enquanto que o gás presente é considerado participante. A análise das equações de conservação se dá através do método de volumes de controle enquanto que a análise radiativa é feita através do método de ordenadas discretas. Campos de velocidades, temperatura e concentração de espécies são obtidos para números de Rayleigh variando entre 103 até 106. Os números de Nusselt e Sherwood para a parede quente são calculados e a quantidade de destilado formada é estimada. Os resultados obtidos indicam que o acoplamento do termo radiativo na equação da energia altera a dinâmica de fluidos na cavidade e os valores para números de Nusselt total e quantidade de destilado formada Abstract: Despite most part of the planet is covered by water, many regions experience situation of severe drought. Today, there are about 10 thousand desalination plants around the world, where Saudi Arabia and United States stand as the greatest users of this technology. Among the available desalination techniques, distillation presents to be a simple and cheap method for obtaining potable water. In this work, the fluid dynamics of an inclined solar still is numerically analyzed. Binary natural convection phenomenon is considered together with the radiative effects of the walls and gas inside the cavity. The walls are considered surfaces that reflect and emit diffusively, while the present gas is considered to be a participating media. The analysis of conservative equations is given through the control volume method and radiative analysis is done through the discrete ordinates method. Velocities, temperature and concentration fields are obtained for Rayleigh range 103 and 106. Nusselt and Sherwood numbers for the hot wall are calculated and solar still yield is predicted. Results indicate that coupling radiation in the energy equation changes fluid dynamics inside the cavity and the values for total Nusselt number and solar still yield Mestrado Térmica e Fluídos Mestra em Engenharia Mecânica CAPES 33003017
Databáze: OpenAIRE
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