Universitat Rovira i Virgili
Bourouis Chebata, Mahmoud
2016-04-28
175 p.
Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Mecànica
Absorption refrigeration technology, which has the ability to utilize heat directly for cooling purposes, has been one of the most widely used technologies for refrigeration and cooling applications since the early stages of refrigeration technology. Working fluid mixtures employed in the absorption cooling systems are environmental friendly and do not contribute in green house gas emission when compared to vapour compression systems which also use costly mechanical energy input. However, high initial costs and bigger size are some of the main obstacles that impede their wide use in small scale residential buildings and transport sector. In order to overcome these obstacles, design and configuration of the system and its components need to be reinvestigated in order to achieve compact components and reduce the size of the system. Use of membrane contactors in the form of hollow fiber membrane module or plate-and-frame membrane module is one of the alternatives to achieve compact components. Absorber is an important component of the absorption refrigeration system and plays a critical role in the overall performance, size, and capital cost of the system. In this study, numerical analyses are performed to evaluate the performance of a plate-and-frame membrane contactor based absorber employing water/(LiBr + LiI + LiNO3 + LiCl) and water/(LiNO3+KNO3+NaNO3) working fluid mixtures for air cooled absorption cooling systems and multi-stage high temperature heat sources applications, respectively. CFD tool ANSYS/FLUENT 14.0 is used to perform the simulation and investigate in detail the heat and mass transfer mechanisms and the fluid dynamics behaviour at local levels in the channels. Moreover, a MATLAB code is developed to investigate the effect of membrane material characteristics and operating conditions on the absorption performance of the absorber. This study recommends optimum operating and design parameters to effectively utilize the membrane based absorber.
Refrigeració per absorció; Transferència de calor i masa; Contactors de membrana; Refrigeración por absorción; Transferencia de calor y masa; Contactores de membrana; Absorption refrigeration; Heat and mass transfer; Membrane contactors
536 - Heat. Thermodynamics. Statistical physics; 6 - Applied Sciences. Medicine. Technology; 62 - Engineering. Technology in general; 621 - Mechanical engineering in general. Nuclear technology. Electrical engineering. Machinery
Enginyeria i Arquitectura
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
