溴化锂溶液在水平管内壁降膜形成和强化传质研究
在吸收式制冷系统中,吸收器的吸收效果直接影响到整个制冷机组的制冷性能。其中,溴化锂溶液在吸收器表面的降膜形成、水蒸汽自蒸发器向吸收器的传质速率、水蒸汽在溴化锂溶液表面传质特性是影响吸收器性能的重要因素。因此,溴化锂溶液在吸收器表面的降膜形成及其强化传质研究不仅可对改善吸收器吸收效果提供工程参考,也是传质学理论研究的新题材。 建立了溴化锂溶液降膜在水平管内壁形成的物理和数学模型,分析了其成膜机理,进行了求解以及数值模拟,得到了有关流动参量的解析解和数值解。分析了不同条件下液体降膜流动的速度特征、液膜膜厚特征。对水平光管内溴化锂溶液降膜吸收液膜的流动状态、速度、膜厚、沿降膜管周向和径向的二维温度以及浓度场进行了研究,给出了传质系数的定义以及计算公式,推导出了各变量的表达式。从理论上得到了液膜内部的温度和浓度分布,给出了强迫对流传质提高吸收效果的原因。对水平管内溴化锂降膜吸收以及其强化传质进行了研究。通过试验得到了传质系数的试验值,同时与理论解得的结果进行了比对,研究了压力,气流流速大小对吸收效果的影响。理论研究结果表明:强迫对流可以减小传质边界层厚度的同时也可以减小传质阻力,而强迫对流传质可以提升传质系数并且压力降低有助于传质系数的增加。数值模拟的结果进一步描绘了溴化锂降膜溶液内部径向和周向的温度和浓度分布,同时,通过分析得出在周向上的温度和浓度分布变化速率要远大于其在径向上的变化,在强迫气流流速在5m/s的时候可以十分好的强化吸收。进行了溴化锂溶液在水平管外壁降膜和内壁形成下的水蒸汽强迫对流传质的对比试验研究,其结果表明管内降膜强化吸收比管外降膜吸收更具有优势,因为它总体尺寸小,并且其结构更合理有利于强化传热。所以,在工程应用方面管内降膜吸收器可能是更好的选择。
强迫对流;边界层;溴化锂溶液;吸收式制冷系统;内壁降膜;强化传质
中国海洋大学
硕士
工程热物理
梅宁
2012
中文
TK124
77
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）