logo
calendar25 Iyun 2026
view19
Основной язык:Узбекский

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОЛНЕЧНОГО ОПРЕСНИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАПИЛЛЯРНО-СТРУКТУРИРОВАННОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЫ: ТРЁХМЕРНЫЙ ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ВАЛИДАЦИЯ

Область науки:Инженерное дело (разное)
Национальное направление науки (ВАК):01.02.02 — Динамика и прочность машин, приборов и оборудования01.02.03 — Механика грунтов и горных пород01.02.04 — Механика деформируемого твердого тела01.02.05 — Механика жидкости и газа01.04.01 — Приборы и методы экспериментальной физики01.04.04 — Физическая электроника01.04.10 — Физика полупроводников04.00.10 — Геотехнология (открытая, подземная и строительная)04.00.04 — Гидрогеология и инженерная геология04.00.09 — Маркшейдерия04.00.11 — Технология бурения и освоения скважин04.00.12 — Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ04.00.13 — Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений04.00.14 — Обогащение полезных ископаемых04.00.15 — Технология и техника геологоразведочных работ04.00.16 — Горные машины04.00.17 — Физические процессы в горном деле05.01.01 — Инженерная геометрия и компьютерная графика. Аудио- и видеотехнологии05.01.02 — Системный анализ, управление и обработка информации05.01.04 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей05.01.05 — Методы и системы защиты информации. Информационная безопасность05.05.04 — Промышленная теплоэнергетика05.02.03 — Технологические машины. Роботы, мехатроника и робототехнические системы05.01.08 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами05.01.10 — Системы и процессы получения информации05.01.11 — Цифровые технологии и искусственный интеллект05.02.02 — Теория механизмов и машин. Машиноведение и детали машин05.02.04 — Стандартизация и управление качеством продукции05.02.05 — Технологии и процессы механической и физико-технической обработки. Станки и оборудование05.02.07 — Машины, аппараты, агрегаты и устройства машиностроения05.02.06 — Технологии и оборудование обработки конструкционных материалов05.02.08 — Наземные комплексы и летательные аппараты05.04.01 — Телекоммуникационные и компьютерные системы, телекоммуникационные сети и устройства. Распределение информации05.03.02 — Метрология и метрологическое обеспечение05.03.01 — Приборы. Методы измерений и контроля (по отраслям)05.05.02 — Электротехника. Электрические станции и системы. Электротехнические комплексы и устройства05.04.02 — Радиотехника, радионавигация, радиолокация и телевизионные системы и устройства. Мобильные и волоконно-оптические системы связи05.05.01 — Энергетические системы и комплексы05.05.03 — Светотехника. Специальные технологии освещения05.08.03 — Эксплуатация железнодорожного транспорта05.05.08 — Электроника05.05.09 — Установки и технологии ядерной энергетики05.05.10 — Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности05.06.01 — Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности05.06.02 — Технология текстильных материалов и первичная обработка сырья05.06.03 — Технология кожи, меха, обуви и кожгалантерейных изделий05.06.04 — Технология швейных изделий и дизайн костюма05.07.02 — Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной и мелиоративной техники05.08.01 — Транспортные системы страны, ее регионов, городов и промышленных центров. Транспортная логистика05.08.02 — Железные дороги и путевое хозяйство05.08.04 — Навигация и управление воздушным движением05.08.05 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация05.09.01 — Строительные конструкции, здания и сооружения05.08.06 — Колесные и гусеничные машины и их эксплуатация05.09.02 — Основания, фундаменты и подземные сооружения. Мосты и транспортные тоннели. Дороги, метрополитены05.09.03 — Теплоснабжение. Вентиляция, кондиционирование. Газоснабжение и освещение05.09.04 — Водоснабжение. Канализация. Строительные системы охраны водных объектов05.09.05 — Строительные материалы и изделия05.10.01 — Охрана труда и безопасность жизнедеятельности человека05.10.02 — Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Пожарная, промышленная, ядерная и радиационная безопасность11.00.06 — Геодезия. Картография18.00.01 — Теория и история архитектуры. Реставрация и восстановление памятников архитектуры18.00.02 — Районирование. Градостроительство. Планировка сельских поселений. Ландшафтная архитектура. Архитектура зданий и сооружений21.01.08 — Тыл Вооруженных Сил (включая виды Вооруженных Сил, рода войск и специальные части)21.01.09 — Военные системы управления и связи21.02.09 — Гидрометеорологическое и топогеодезическое обеспечение боевых действий войск21.02.05 — Инженерное оборудование операционного (тактического) направления, позиций и районов расположения войск, фортификация, маскировка21.02.12 — Военная кибернетика, системный анализ, исследование операций, моделирование боевых действий и военных систем (включая виды Вооруженных Сил, рода войск и специальные части)21.02.25 — Военная электроника, аппаратура военных комплексов21.02.24 — Гражданская защита. Средства и методы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций01.04.08 — Физика атомного ядра и элементарных частиц. Ускорительная техника05.05.06 — Энергетические установки на основе возобновляемых источников энергии04.00.02 — Геология, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых. Металлогения и геохимия05.01.06 — Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления05.02.01 — Материаловедение в машиностроении. Литейное производство. Термическая и обработка металлов давлением. Металлургия черных, цветных и редких металлов. Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов05.05.05 — Теоретические основы теплотехники05.05.07 — Электрические технологии и электрооборудование в сельском хозяйстве05.07.01 — Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Механизация сельскохозяйственных и мелиоративных работ05.09.06 — Гидротехническое и мелиоративное строительство05.09.07 — Гидравлика и инженерная гидрология05.09.08 — Технология строительства и организация строительных процессов21.02.13 — Информатика и компьютерные технологии в военном деле21.02.14 — Вооружение и военная техника, военные комплексы и системы (включая виды Вооруженных Сил, рода войск и специальные части)21.02.17 — Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение (включая виды Вооруженных Сил, тыл Вооруженных Сил, рода войск и специальные части)
pdf

16._Asqarov_Murodbek_35....pdf

PDF

ИННОВАЦИОННЕ ТЕХНОЛОГИИ

ИННОВАЦИОННЕ ТЕХНОЛОГИИ

Опубликовать статьюsee more

АННОТАЦИЯ СТАТЬИ

quote
Данное исследование представляет собой комплексную трёхмерную сопряжённую численную модель солнечного опреснительного устройства, включающего капиллярно-структурированную пористую мембрану (CPM). Управляющие уравнения, охватывающие сопряжённый теплообмен, капиллярно-обусловленный массоперенос, уравнения импульса Дарси-Бринкманна и межфазное испарение по формулировке Герца-Кнудсена, решаются совместно с использованием адаптивного метода конечных объёмов (FVM) на сетке, содержащей 6,4×106 контрольных объёмов, с достижением ошибки второго порядка L2, равной 0,28%. Параметрическая оптимизация по пористости (φ=0,20-0,90) и диаметру капилляров (d=10-200 мкм) позволила определить глобальный оптимум при φ=0,65 и d=35 мкм, обеспечивающий максимальную тепловую эффективность η=83,7 ± 2,2% и суточную производительность по пресной воде 14,8 ± 0,8 кг/м2•сут при солнечной радиации 1000 Вт/м2, что на 97.9% превышает показатели традиционных плоских абсорберов. Солнечная опреснительная установка на основе капиллярно-структурированной пористой мембраны (CPM) была исследована с использованием трёхмерной математической модели, основанной на уравнениях Дарси–Бринкмана–Форхгеймера. Уравнения теплопереноса, массопереноса и импульса с учётом капиллярных сил решались совместно в связанной постановке. Адаптивный метод конечных объёмов (FVM) был реализован со вторым порядком точности на вычислительной сетке, содержащей 6,4×106 контрольных объёмов. Проведена параметрическая оптимизация в диапазоне пористости φ=0,20–0,90 и диаметра капилляров d=10-200 μm. Результаты модели были верифицированы с использованием лабораторных экспериментов. Кинетика испарения описывалась уравнением Герца–Кнудсена, а транспорт солей моделировался с помощью реакционно-конвективно-диффузионного ура

АВТОРЫ

Science ID: MXR-0426-0217

Science ID: MQD-0626-0103

Теги

# метод# эффективность# тепловая# солнечное# опреснение# капиллярно-структурированная# пористая# мембрана# конечных# объёмов# капиллярное# перекачивание# концентрационная# поляризация# испарение# по# герцу–кнудсену

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

ДРУГИЕ СТАТЬИ ЭТОГО ЖУРНАЛА

Оценить статью

0
оценок: 0
5
4
3
2
1

Список литературы

WWAP. The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO, Paris, 2023.

Elimelech M, Phillip WA. The future of seawater desalination: energy, technology, and the environment. Science 2011;333(6043):712–717. https://doi.org/10.1126/science.1200488

Tao P, Shang W, Song C, Shen Q, Zhang F, Luo Z, et al. Solar-driven interfacial evaporation. Nature Energy 2018;3(12):1031–1041. https://doi.org/10.1038/s41560-018-0260-7

Wang Z, Ye Q, Liang X, Xu J, Chang C, Song C, et al. Paper-based membranes on silicone floaters for efficient and fast solar-driven interfacial evaporation under one sun. J Mater Chem A 2017;5(31):16359–16368.

Chen C, Li Y, Song J, Yang Z, Kuang Y, Hitz E, et al. Highly flexible and efficient solar steam generation device. Adv Mater 2017;29(30):1701756.

Ito Y, Tanabe Y, Han J, Fujita T, Tanigaki K, Chen M. Multifunctional porous graphene for high-efficiency steam generation by heat localization. Adv Mater 2015;27(29):4302–4307.

Ghasemi H, Ni G, Marconnet AM, Loomis J, Yerci S, Miljkovic N, et al. Solar steam generation by heat localization. Nature Commun 2014;5:4449.

Zhou L, Tan Y, Wang J, Xu W, Yuan Y, Cai W, et al. 3D self-assembly of aluminium nanoparticles for plasmon-enhanced solar desalination. Nature Photon 2016;10(6):393–398.

Liu Z, Song H, Ji D, Li C, Cheney A, Liu Y, et al. Extremely cost-effective and efficient solar vapor generation under nonconcentrated illumination. Global Challenges 2017;1(2):1600003.

Hu X, Xu W, Zhou L, Tan Y, Wang Y, Zhu S, et al. Tailoring graphene oxide-based aerogels for efficient solar steam generation under one sun. Adv Mater 2017;29(5):1604031.

Zhou L, Tan Y, Ji D, Zhu B, Zhang P, Xu J, et al. Self-assembly of highly efficient, broadband plasmonic absorbers for solar steam generation. Sci Adv 2016;2(4):e1501227.

Chen C, Kuang Y, Hu L. Challenges and opportunities for solar evaporation. Joule 2019;3(3):683–718.

Dang C, Jia L, Lu Q. Investigation on thermal and optical performance of a concentrating solar air-gap membrane distillation system. J Membr Sci 2016;508:56–68.

Tao F, Zhang Y, Yin K, Cao S, Chang X, Lei Y, et al. Numerical simulation of solar-driven evaporation in porous media. Appl Therm Eng 2020;165:114591.

Wang Z, Liu S, Tang Y, Zhao D. Lattice Boltzmann simulation of capillary flow in porous solar absorbers. J Fluid Mech 2022;938:A21.

Tsuruta T, Nagayama G. Molecular dynamics studies on the condensation coefficient of water. J Phys Chem B 2004;108(5):1736–1743.

Hu X, Xu W, Zhou L, Tan Y, Wang Y, Zhu S, et al. Graphene aerogel as solar steam generator. Adv Mater 2017;29(5):1604031.

Гайимназаров, И. Х. (2024). НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСХОДА НАНОСОВ В УСЛОВИЯХ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 4(4), 317-324.