Étude et optimisation structurelle de l’échangeur déshumidificateur à base de gel

Lei Xiaoping Zhang Hua Wang Jiayun ,  

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摘要

L’échangeur déshumidificateur (DCHE) joue un rôle très important dans le domaine de la déshumidification. Cependant, en raison du manque de matériaux adsorbants efficaces et de la conception optimisée des échangeurs déshumidificateurs, l’efficacité des technologies actuelles de déshumidification nécessite une amélioration. Des matériaux composites à base de gel efficaces ont été développés, une plateforme expérimentale de déshumidification a été mise en place, et un modèle physique d’échangeur déshumidificateur à base de gel a été établi dans COMSOL en se basant sur les caractéristiques des matériaux. Trois paramètres principaux ont été étudiés : l’épaisseur du revêtement adsorbant, l’espacement des ailettes et la longueur du canal d’air. Une optimisation des performances de déshumidification a été réalisée, suivie d’une validation expérimentale. L’étude a révélé que l’échangeur déshumidificateur à base de gel présente une meilleure performance de déshumidification lorsque l’épaisseur du revêtement est de 0,4 mm, l’espacement des ailettes de 2,2 mm et la longueur du canal d’air de 20 mm. Le modèle prend en compte l’interaction de plusieurs champs physiques tels que le champ d’humidité de l’air, le champ d’adsorption de l’adsorbant et le champ de température du fluide de l’échangeur. Après optimisation structurelle globale, la quantité moyenne d’eau extraite a augmenté de 10,35 g/kg (air sec) et le taux moyen de déshumidification a augmenté de 48,65 %, dépassant ainsi plus du double des performances avant optimisation.

关键词

Échangeur déshumidificateur;adsorbant hydrogélifié;transfert de chaleur et de masse;déshumidification

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