شبیه‌سازی عددی و مطالعه رفتار ترموهیدرولیکی دسته‌لوله درسیستم‌های نمک‌زدایی تقطیر چند مرحله‌ای جهت بررسی احتمال رسوب‌گذاری

تقطیر چند مرحله‌ای، یکی از سیستم‌های آب شیرین‌‌‌‌‌‌کن حرارتی است که امروزه به‌علت بهره‌وری انرژی و عملکرد بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. پیچیدگی فرآیند و ساز‌وکار‌های انتقال حرارت متفاوت، این سیستم را از دیگر سیستم‌ها مانند تبخیر ناگهانی متمایز کرده ‌است. وجود فیلم ریزشی روی ردیف‌های افقی دسته‌لوله اگرچه موجب افزایش انتقال حرارت می‌شود اما احتمال رسوب‌گذاری به‌ویژه درردیف‌های پایینی که ضخامت فیلم کاهش می‌یابد را بالا می‌برد. تبخیر فیلم ریزشی پدیده‌ای خودافزا است زیرا کاهش ضخامت فیلم ریزشی و افزایش انتقال حرارت را در پی دارد که آن نیز دوباره منجر به افزایش تبخیر می‌شود. در کار حاضر یک الگوریتم کاربردی برای طراحی ترموهیدرولیکی و سطوح انتقال حرارت ارایه شده ‌است. براساس این الگوریتم، توزیع جریان وانتقال حرارت در دسته‌لوله به‌صورت عددی شبیه‌سازی شده ‌است. نتایج حل عددی نشان می‌دهد که بیشترین میزان تغلیظ واحتمال رسوب‌گذاری، در پیرامون ناحیه ورودی لوله‌های ردیف آخر رخ می‌دهد. همچنین توزیع یکنواخت آب تغذیه روی دسته‌لوله منجر به توزیع غیریکنواخت تولید بخار در طول لوله‌ها می‌شود. کیفیت بخار داخل لوله‌ها نیز از ورود تاخروج تقریبا به‌صورت خطی کاهش می‌یابد درحالی‌که سطح عمده هر مقطع از لوله ‌را بخار تشکیل می‌دهد وفیلم مایع تقطیر شده یک رژیم حلقوی را تجربه می‌کند. همچنین کاهش کیفیت بخار و عدم تولید بخار یکنواخت، کارآیی حرارتی بخش‌هایی انتهایی لوله را کاهش می‌دهد.