مدلسازی ترمودینامیک و بررسی پارامترهای موثر بر عملکرد و مصرف آب کولرهای تبخیری مستقیم با استفاده از طراحی آزمایش‌‌ها و روش فاکتوریل کامل

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 مرکز تجقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران

10.22044/jsfm.2026.15985.3954

چکیده

در این مقاله، عملکرد کولرهای تبخیری مستقیم با استفاده از مدلسازی ترمودینامیکی و روش طراحی آزمایش‌ها بررسی و تحلیل شده است. هدف این مطالعه، ارزیابی تأثیر پارامترهای مختلف بر مصرف آب و ظرفیت سرمایش کولرها است. مدل ترمودینامیکی ارائه‌شده با داده‌های تجربی اعتبارسنجی شده و از دقت بالایی در پیش‌بینی دمای هوای خروجی (با خطای متوسط 1/9 درصد) و میزان آب مصرفی (با خطای متوسط ۷ درصد) برخوردار است. همچنین، با به‌کارگیری روش طراحی آزمایش فاکتوریل کامل، اثرات مستقل و برهم‌کنش عوامل کلیدی ارزیابی شد. نتایج نشان می‌دهد که دبی هوای ورودی و راندمان اشباع بیشترین تأثیر را بر مصرف آب دارند؛ به‌طوری که افزایش راندمان اشباع از ۴۰ درصد به ۹۰ درصد می‌تواند مصرف آب را تا ۱۳۰ درصد افزایش دهد. درنهایت، دو مدل رگرسیونی ساده برای تخمین ظرفیت سرمایش و مصرف آب کولرهای آبی پیشنهاد شده و بر این اساس، مصرف سالیانه آب این تجهیزات در ۹ شهر منتخب ایران محاسبه گردید. برآوردها نشان می‌دهد که مصرف آب سالانه برای یک کولر آبی متداول ۷۰۰۰ فوت مکعب بر دقیقه با راندمان ۷۰ درصد، از حدود ۵۸ مترمکعب در تبریز تا ۱۹۴ مترمکعب در یزد متغیر است که این امر اهمیت تأثیر شرایط اقلیمی را در بهره‌برداری از این تجهیزات آشکار می‌سازد. نتایج این پژوهش می‌تواند به مهندسان در طراحی و انتخاب کولرها کمک نموده و برای سیاست‌گذاری مدیریت مصرف آب، برنامه‌ریزی شهری پایدار، تدوین مقررات انرژی و آب در مبحث نوزده مقررات ملی ساختمان و همچنین طراحی سیستم‌های سرمایشی پایدار در شهرهای گرم و خشک کشور مفید باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مکانیک سازه ها و شاره ها
دوره 16، شماره 2
خرداد و تیر 1405
صفحه 183-210

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار