آنالیز تولید آنتروپی موضعی برای یک آب شیرین‌کن خورشیدی شیب‌دار یک طرفه (بررسی عددی)

در این پژوهش، تولید آنتروپی به‌صورت موضعی درون یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی شیب‌دار یک طرفه به‌وسیله روش دینامیک سیالات محاسباتی جهت بهبود عملکرد این وسیله محاسبه شد. جهت اطمینان از روش عددی، نتایج به‌دست آمده با این روش، با نتایج تجربی به‌دست آمده بر روی یک آبشیرین‌کن واقعی مقایسه شدند. تاثیرات نسبت ابعاد (نسبت طول آب‌شیرین‌کن به متوسط ارتفاع آن) و تغییر در دماهای شیشه و سطح آب درون آبشیرین‌کن بر روی انواع تولیدات آنتروپی شامل آنتروپی‌های اصطکاکی، حرارتی و غلظتی بررسی گردیدند. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان میدهند که انواع مختلف تولیدات آنتروپی شامل اصطکاکی، حرارتی و غلظتی با افزایش دماهای سطوح شیشه و آب و افزایش نسبت ابعاد آب‌شیرین‌کن افزایش می‌یابند. همچنین نتایج نشان داد که نسبت ابعاد یک پارامتر موثر در تعیین عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی می‌باشد، زیرا این پارامتر تعیینکننده فاصله بین سطوح تبخیر (سطح آب) و چگالش (سطح شیشه) است. به‌علاوه این پارامتر تعیین‌کننده زمان انتقال بخار از سطح تبخیر به سطح شیشه می‌باشد. نواحی نزدیک سطوح شیشه و آب درون آب‌شیرین‌کن نسبت به مرکز آن، نواحی مستعدتری برای تولید آنتروپی و بازگشت‌ناپذیری می‌باشند. در نهایت ملاحظه گردید که آنتروپی حرارتی در تمامی موارد نسبت به دو نوع دیگر آنتروپی غالب می‌باشد.

Local entropy generation analysis for a single slope solar still (Numerical investigations)

In this research, the entropy generation is calculated locally in a single slope solar still by using computational fluid dynamics to improve the performance of this device. To benchmark the accuracy of the numerical method, the numerical results are compared with the experimental data obtained for a real solar still. The effects of aspect ratio (the ratio of length to the average height of the solar still) and the temperatures of glass cover and water surface on different types of entropy generation containing frictional, diffusive, and thermal entropy generations are investigated. Obtained results indicate that different types of entropy generation increase by increasing the temperatures of glass and water surfaces or increasing the aspect ratio. Moreover, the results showed that the aspect ratio affects considerably the performance of the solar still as it determines the distance between the evaporation (water surface) and condensation (glass surface) surfaces. Moreover, this parameter determines the time required for transferring the vapour from water surface to the glass surface. The regions around the water and glass surfaces have a high potential to generate the entropy and irreversibility. Finally, it is observed that the thermal entropy generation is dominant at all cases in comparison with two other types of entropy generation.