شبیه سازی عددی و مطالعه رفتار ترموهیدرولیکی دسته لوله در سیستم های نمک زدایی تقطیر چند مرحله ای جهت بررسی احتمال رسوب گذاری

تقطیر چند مرحله ای، یکی از سیستم های آب شیرین کن حرارتی است که امروزه به علت بهره وری انرژی و عملکرد بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. پیچیدگی فرآیند و سازوکار های انتقال حرارت متفاوت، این سیستم را از دیگر سیستم های مانند تبخیر ناگهانی متمایز کرده است. وجود فیلم ریزشی روی ردیف های افقی دسته لوله اگر چه موجب افزایش انتقال حرارت می شود اما احتمال رسوب گذاری به ویژه در ردیف های پایینی که ضخامت فیلم کاهش می یابد، را بالا می برد. تبخیر فیلم ریزشی پدیده ای خودافزا است زیرا کاهش ضخامت فیلم ریزشی و افزایش انتقال حرارت را در پی دارد که آن نیز دوباره منجر به افزایش تبخیر می شود. در کار حاضر یک الگوریتم کاربردی برای طراحی ترموهیدرولیکی و سطوح انتقال حرارت ارائه شده است. بر اساس این الگوریتم، توزیع جریان و انتقال حرارت در دسته لوله به صورت عددی شبیه سازی شده است. نتایج حل عددی نشان می دهد که بیشترین میزان تغلیظ و احتمال رسوب گذاری، در پیرامون ناحیه ورودی لوله های ردیف آخر رخ می دهد. همچنین توزیع یکنواخت آب تغذیه روی دسته لوله منجر به توزیع غیریکنواخت تولید بخار در طول لوله ها می شود. کیفیت بخار داخل لوله ها نیز از ورود تا خروج تقریبا به صورت خطی کاهش می یابد در حالیکه سطح عمده هر مقطع از لوله را بخار تشکیل می دهد و فیلم مایع تقطیر شده یک رژیم حلقوی را تجربه می کند. همچنین کاهش کیفیت بخار و عدم تولید بخار یکنواخت، کارایی حرارتی بخش هایی انتهایی لوله را کاهش می دهد.