تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,573 |
تعداد مقالات | 71,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,505,092 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,769,206 |
طراحی، مدلسازی و بهینهسازی مبدلهای پوسته و لوله در شبکه حرارتی تصفیه پساب گلخانه | ||
مهندسی بیوسیستم ایران | ||
دوره 54، شماره 4، دی 1402، صفحه 19-28 اصل مقاله (1.65 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2024.375683.665547 | ||
نویسندگان | ||
سید امیر قرشی اسکوئی1؛ مرتضی خشه چی1؛ مسعود دهقانی صوفی* 1؛ شیوا گرجیان2؛ علی ماشاالله کرمانی1 | ||
1گروه مهندسی کشاورزی و فناوری، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران. | ||
2گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس،تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
با توجه به افزایش تقاضا آب شیرین و تهدیدات اقلیمی همچون پدیده خشکسالی، اجرای روشهای کارآمد در تصفیه آب و پساب ضروری است؛ بنابراین ارائه راهکارها در بخش کشاورزی و صنایع وابسته به آن، به عنوان بزرگترین مصرفکننده آب شیرین در جهان، بسیار حیاتی است. در این راستا، نمکزدایی پساب گلخانهها و استفاده دوباره آن با اتکا به منابع مختلف انرژی، میتواند گامی بلند در جهت توسعه پایدار صنعت کشاورزی تلقی گردد. مبدلهای پوسته و لوله به عنوان رایجترین نوع مبدل در طیف گستردهای از صنایع کاربرد دارند. این پژوهش به طراحی، مدلسازی و بهینهسازی چهار مبدل حرارتی متصل به هم در شبکه حرارتی تصفیه پساب یک گلخانه به مساحت ۲۰۰۰ مترمربع واقع در تهران با استفاده از نرمافزارهای هایسیس و EDR پرداخته است. از مزایای این روش نسبت به اسمز معکوس، کاهش آلودگی محیطزیست و منابع آبی است. از جمله نوآوریهای این مطالعه کاربرد روش حرارتی در صنعت کشاورزی است. نتیجه به دست آمده نشان میدهد که مبدل اول با چیدمان مربعی شامل ۳۷ لوله به طول ۱۶۵۰ میلیمتر، مبدل دوم با چیدمان مربعی شامل ۵۲ لوله به طول ۱۸۵۰ میلیمتر، مبدل سوم با چیدمان مثلثی شامل ۲۴ لوله به طول ۱۷۰۰ میلیمتر و مبدل چهارم با چیدمان مربعی شامل ۲۴ لوله به طول ۸۰۰ میلیمتر، شبکه در حالت بهینه بوده و در هر ساعت ۱۶۰ لیتر آب شیرین به گلخانه تحویل داده شد. | ||
کلیدواژهها | ||
"توسعه پایدار"؛ "کشاورزی"؛ "پساب گلخانه"؛ "نمکزدایی"؛ "مبدل پوسته و لوله" | ||
مراجع | ||
Adibi Toosi, Seyyed Sina, Goshaeshi, Hamidreza, Zahmatkesh, Iman, Nejati, Vahid (2023). Laboratory evaluation of stepped solar desalination with hybrid phase change nanomaterials under magnetic field. Tabriz University Mechanical Engineering, 53(1), 13-22. (In Persian). Attaran, Amir Hossein, Dehnavi, Ali (2021). Estimation of water losses volume due to waste of potato and tomato crops (Case study: Isfahan city fields). J. of Water and Soil Conservation, Vol. 28(2). (In Persian). Bell, K. J. (1998). 3.1. 3 INTRODUCTION TO HEAT EXCHANGER DESIGN: Logic of the design process. Heat Exchanger Design Updates, 5(1). Bell, K. J. (2004). Heat exchanger design for the process industries. J. Heat Transfer, 126(6), 877-885. Bergman, T. L., Lavine, A. S., Incropera, F. P., & DeWitt, D. P. (2011). Introduction to heat transfer. John Wiley & Sons. Blaylock, A. D. (1994). Soil salinity, salt tolerance, and growth potential of horticultural and landscape plants. Laramie, WY, USA: University of Wyoming, Cooperative Extension Service, Department of Plant, Soil, and Insect Sciences, College of Agriculture. Borgnakke, C., & Sonntag, R. E. (2020). Fundamentals of thermodynamics. John Wiley & Sons. Calzadilla, A., Rehdanz, K., & Tol, R. S. (2010). The economic impact of more sustainable water use in agriculture: A computable general equilibrium analysis. Journal of Hydrology, 384(3-4), 292-305. Deemer, B. R., Harrison, J. A., Li, S., Beaulieu, J. J., DelSontro, T., Barros, N.,... & Vonk, J. A. (2016). Greenhouse gas emissions from reservoir water surfaces: a new global synthesis. BioScience, 66(11), 949-964. Ettouney, H. M., El-Dessouky, H. T., Faibish, R. S., & Gowin, P. J. (2002). Evaluating the economics of desalination. Chemical engineering progress, 98(12), 32-39. Haran, H., & Reddy, R. (2013). Sreehari,“Thermal Analysis of Shell and Tube Heat ExChanger Using C and Ansys”. International Journal of Computer Trends and Technology (IJCTT)-volume, 4. Keshavarz, M., Karami, E., & Vanclay, F. (2013). The social experience of drought in rural Iran. Land use policy, 30(1), 120-129. Master, B. I., Chunangad, K. S., Boxma, A. J., Kral, D., & Stehlik, P. (2006). Most frequently used heat exchangers from pioneering research to worldwide applications. Heat Transfer Engineering, 27(6), 4-11. Noy, A., Park, H. G., Fornasiero, F., Holt, J. K., Grigoropoulos, C. P., & Bakajin, O. (2007). Nanofluidics in carbon nanotubes. Nano today, 2(6), 22-29. Petinrin, M., & Dare, A. (2016). Performance of shell and tube heat exchangers with varying tube layouts. British Journal of Applied Science & Technology, 12(2), 1-8. Prasad, A. K., & Anand, K. (2020). Design Analysis of Shell Tube Type Heat Exchanger. Int. J. Eng. Res. Technol, 9(01). Purkey, D. R., Joyce, B., Vicuna, S., Hanemann, M. W., Dale, L. L., Yates, D., & Dracup, J. A. (2008). Robust analysis of future climate change impacts on water for agriculture and other sectors: a case study in the Sacramento Valley. Climatic Change, 87(Suppl 1), 109-122. Rahbar, Nader & AliPanah, Fatemeh (2015). Numerical investigation of the effect of step dimensions on the performance of a stepped solar water softener. Mechanical and Vibration Engineering, 6(1), 15-21. (In Persian). Sarkomaa Pertti, (1994). Lämmönsiirtimien Suunnittelumenetelmät ja Lämpötekninen Mitoitus. LTKK, Opetusmoniste C-65, Lappeenranta. Shatat, M., Worall, M., & Riffat, S. (2013). Opportunities for solar water desalination worldwide. Sustainable cities and society, 9, 67-80. Siyal, A. W., Gerbens-Leenes, P. W., & Vaca-Jiménez, S. D. (2023). Freshwater competition among agricultural, industrial, and municipal sectors in a water-scarce country. Lessons of Pakistan's fifty-year development of freshwater consumption for other water-scarce countries. Water Resources and Industry, 29, 100206. Tang, X., Huang, Y., Pan, X., Liu, T., Ling, Y., & Peng, J. (2024). Managing the water-agriculture-environment-energy nexus: Trade-offs and synergies in an arid area of Northwest China. Agricultural Water Management, 295, 108776. Tofighy, M. A., Shirazi, Y., Mohammadi, T., & Pak, A. (2011). Salty water desalination using carbon nanotubes membrane. Chemical engineering journal, 168(3), 1064-1072. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 150 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 104 |