本文選題：氨水吸收式制冷　切入點(diǎn)：降膜　出處：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：氨水吸收式制冷循環(huán)能夠有效利用廢熱,是一種環(huán)境友好的制冷方式。但其體積龐大,機(jī)組金屬消耗量較多。其中,吸收器的傳熱面積占機(jī)組總傳熱面積比重較大,對(duì)機(jī)組的性能影響也較大。在吸收器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),面積的確定影響機(jī)組的金屬量消耗和占地面積,也決定系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。因此吸收器的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)引起足夠的重視。目前的設(shè)計(jì)計(jì)算中,吸收器平均溫差一般按純換熱過程用的對(duì)數(shù)平均溫差公式確定,并未考慮吸收器質(zhì)交換引起的附加換熱量,本文在深入分析吸收器熱質(zhì)交換過程的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)數(shù)平均溫差公式,提出了修正溫差公式,結(jié)合數(shù)值計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析溫差公式的合理性,并進(jìn)行了相關(guān)修正。開展的工作主要包括以下幾個(gè)部分：1.針對(duì)制冷手冊(cè)中計(jì)算吸收器傳熱面積時(shí)采用的對(duì)數(shù)平均溫差公式,結(jié)合吸收器熱質(zhì)傳遞分析,提出對(duì)數(shù)平均溫差修正公式。將豎直管降膜吸收過程簡(jiǎn)化為二維模型,在微元段熱量平衡公式中加入由于吸收傳質(zhì)帶來的熱流通量,通過系列假設(shè)和簡(jiǎn)化,得出與對(duì)數(shù)平均溫差公式形式接近的溫差修正公式溫差修正公式較對(duì)數(shù)平均溫差公式多了一個(gè)系數(shù)C,C為待求量,與吸收過程的放熱量,傳熱系數(shù),溶液側(cè)及冷卻水側(cè)的質(zhì)量流量有關(guān)。2.單管式豎直管傳熱傳質(zhì)耦合吸收的理論分析。建立簡(jiǎn)化的物理模型,通過一系列假設(shè),列出控制方程,并對(duì)所列方程組數(shù)值求解。根據(jù)求解結(jié)果分析溶液進(jìn)口溫度,冷卻水溫度,吸收壓力,溶液濃度對(duì)液膜厚度,液膜濃度,降膜速度和液膜溫度的影響。通過繪制不同影響因素下液膜厚度,濃度,速度和溫度隨管長(zhǎng)的變換圖像,得出結(jié)論：液膜溫度,降膜速度隨溶液進(jìn)口溫度的增大而增大,隨冷卻水進(jìn)口溫度的升高而升高,隨稀溶液進(jìn)口濃度的減小而減小,而膜厚,吸收終了濃度則相反；但吸收壓力升高時(shí),4個(gè)參數(shù)均對(duì)應(yīng)增大。3.氨水降膜吸收實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)已有的發(fā)生試驗(yàn)臺(tái)作相應(yīng)的改造,通過對(duì)冷卻水側(cè)水溫的兩次控制完成單管氨水降膜吸收實(shí)驗(yàn)。針對(duì)所做實(shí)驗(yàn),取一定組數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。變化冷卻水進(jìn)口溫度,稀溶液進(jìn)口溫度,稀溶液進(jìn)口濃度及吸收壓力這4參數(shù),通過分析不同實(shí)驗(yàn)工況下稀溶液罐內(nèi)溫度T1、稀溶液進(jìn)口溫度T3、降膜終了濃溶液溫度T4隨時(shí)間的變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn),冷卻水進(jìn)口溫度越低,稀溶液進(jìn)口溫度越低、初始稀溶液濃度越小、吸收壓力越大,吸收越劇烈。4.數(shù)據(jù)分析整理,比較不同溫差方法對(duì)吸收器設(shè)計(jì)的影響。結(jié)合對(duì)數(shù)平均溫差方法,溫差修正方法,數(shù)值計(jì)算方法以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),列出不同實(shí)驗(yàn)工況下,不同溫差方法求得的平均溫差及對(duì)應(yīng)的吸收器面積,與實(shí)際的吸收器面積進(jìn)行比較,指出修正溫差方法相較于數(shù)值求解更方法為方便,而相較于對(duì)數(shù)平均溫差方法能求得更接近于實(shí)際的吸收面積的結(jié)果。
[Abstract]:Ammonia-water absorption refrigeration cycle can utilize waste heat effectively and is a kind of environment-friendly refrigeration method. However, its volume is huge and the unit metal consumption is much. Among them, the heat transfer area of absorber accounts for a large proportion of the total heat transfer area of the unit. In the design and calculation of absorber, the determination of area affects the consumption of metal and the area of occupation of the unit. Therefore, the design and calculation of absorber should be paid more attention to. In the present design and calculation, the average temperature difference of absorber is generally determined by the logarithmic average temperature difference formula used in pure heat transfer process. The additional heat transfer caused by mass exchange of absorbers is not taken into account. Based on the in-depth analysis of the heat and mass exchange process of absorbers and the logarithmic average temperature difference formula, a modified formula of temperature difference is proposed in this paper. The rationality of the formula of temperature difference is analyzed with numerical calculation and experimental results. The work includes the following parts: 1. Aiming at the logarithmic average temperature difference formula used in calculating the heat transfer area of absorber in the refrigeration manual, Based on the analysis of heat and mass transfer of absorber, a correction formula of logarithmic average temperature difference is proposed. The absorption process of vertical tube falling film is simplified as a two-dimensional model, and the heat flux caused by absorption mass transfer is added to the heat balance formula of micro-element. Through a series of hypotheses and simplifications, it is concluded that the correction formula of temperature difference, which is close to the form of logarithmic mean temperature difference formula, has more coefficient C _ (C) than the logarithmic average temperature difference formula, and the coefficient of heat release and heat transfer in the absorption process. Theoretical analysis of heat and mass transfer coupling absorption of single tube vertical tube. A simplified physical model is established, and control equations are listed through a series of assumptions. According to the solution results, the inlet temperature, cooling water temperature, absorption pressure, solution concentration to the thickness of liquid film and the concentration of liquid film are analyzed. By drawing the transformation images of film thickness, concentration, velocity and temperature with the tube length, it is concluded that the film temperature and the falling film velocity increase with the increase of the inlet temperature of the solution. With the increase of inlet temperature of cooling water and the decrease of inlet concentration of dilute solution, the film thickness and the concentration at the end of absorption are opposite. However, when the absorption pressure is increased, the four parameters are all corresponding to increase .3.The experimental study of ammonia falling film absorption. Through twice controlling the water temperature of cooling water side, the experiment of falling film absorption of single tube ammonia water is completed. According to the experiment, the experimental data of a certain number of groups are analyzed. The inlet temperature of cooling water and the inlet temperature of dilute solution are changed. By analyzing the inlet concentration and absorption pressure of dilute solution, the temperature of dilute solution in tank T _ 1, the inlet temperature of dilute solution T _ 3, and the temperature of concentration solution T _ 4 at the end of falling film with time, it is found that the lower the inlet temperature of cooling water is, the lower the inlet temperature is. The lower the inlet temperature of dilute solution, the smaller the initial dilute solution concentration, the greater the absorption pressure, the more intense the absorption. 4. Data analysis, comparison of the influence of different temperature difference methods on the design of absorber, combining with logarithmic mean temperature difference method, temperature difference correction method, The average temperature difference and the corresponding absorber area obtained by different temperature difference methods under different experimental conditions are compared with the actual absorber area. It is pointed out that the modified temperature difference method is more convenient than the numerical method, and compared with the logarithmic mean temperature difference method, the results of the modified temperature difference method can be obtained more closely to the actual absorption area.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB616

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉升;郝英立;;豎直管內(nèi)降膜流動(dòng)氣液兩相運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬[J];熱科學(xué)與技術(shù);2008年01期

2 汪磊磊;由世俊;王書中;楊筱靜;;水平管束降膜流動(dòng)模態(tài)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)研究[J];建筑科學(xué);2010年10期

3 宋建;胡珀;暴凱;楊燕華;;基于最小能量模型求解降膜最小濕潤(rùn)率問題的改進(jìn)[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年08期

4 于意奇;楊燕華;程旭;;平板降膜波動(dòng)形態(tài)的數(shù)值研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年11期

5 宋健;于意奇;楊燕華;;平板降膜流動(dòng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];核動(dòng)力工程;2012年05期

6 牛曉峰;杜塏;杜順祥;;磁場(chǎng)作用下垂直管外氨水降膜吸收的模型[J];化工學(xué)報(bào);2007年06期

7 崔曉鈺;石景禎;徐之平;唐聰;;膜反轉(zhuǎn)板式降膜再生過程研究[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

8 彭友順;楊立;杜永成;;過冷降膜的溫度場(chǎng)及紅外隱身應(yīng)用研究[J];紅外與激光工程;2012年10期

9 崔曉鈺,蔡祖恢,李美玲;膜內(nèi)橫向?qū)α鲗?duì)溴化鋰降膜吸收過程影響的數(shù)值計(jì)算[J];上海理工大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

10 李艷;張書超;梅寧;趙杰;;水平螺旋槽管降膜流動(dòng)和傳熱特性研究[J];熱科學(xué)與技術(shù);2011年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 汪磊磊;由世俊;王書中;楊筱靜;;水平管束降膜流動(dòng)模態(tài)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)研究[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)學(xué)術(shù)文集[C];2010年

2 毛雯萍;孫靖瑜;陸震;曹衛(wèi)華;李大慶;;垂直管外降膜吸收的理論及實(shí)驗(yàn)研究[A];第九屆全國(guó)冷水機(jī)組與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

3 毛雯萍;孫靖瑜;陸震;曹衛(wèi)華;李大慶;;垂直管外降膜吸收的理論及實(shí)驗(yàn)研究[A];上海市制冷學(xué)會(huì)一九九七年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

4 羅林聰;張冠敏;潘繼紅;田茂誠(chéng);;管形對(duì)水平管外降膜流動(dòng)流型及波長(zhǎng)的影響[A];第二十五屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（下冊(cè)）[C];2013年

5 牛曉峰;王良虎;杜塏;;一種氨水垂直降膜吸收傳質(zhì)模型[A];制冷空調(diào)新技術(shù)進(jìn)展——第三屆制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

6 李大慶;陸震;范林;;降膜吸收器新設(shè)計(jì)方法研究[A];上海市制冷學(xué)會(huì)一九九七年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

7 張茂勇;張軍;鄭良村;馬寧;;降膜冷凝器技術(shù)及其應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)的實(shí)踐研究[A];走中國(guó)創(chuàng)造之路——2011中國(guó)制冷學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

8 陳鐵;杜塏;徐正宏;;磁場(chǎng)對(duì)氨水吸收過程影響的機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2008年學(xué)術(shù)年會(huì)資料集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 記者 魏雙林;高性能圓塊式石墨降膜吸收器投放市場(chǎng)[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

2 魏雙林;石墨降膜吸收器造福氯堿環(huán)保[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

3 魏雙林;石墨降膜吸收器換熱效率高[N];中國(guó)化工報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 劉華;蒸汽橫掠降膜流動(dòng)水平管束的兩相流動(dòng)過程研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 劉艷麗;搖擺狀態(tài)下降膜吸收過程中動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞規(guī)律研究[D];大連理工大學(xué);2002年

3 牟興森;橫管外降膜流動(dòng)與蒸發(fā)傳熱研究[D];大連理工大學(xué);2013年

4 于意奇;大尺度平板水膜流動(dòng)行為的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

5 尹涌瀾;沉降膜換熱器基礎(chǔ)研究及其復(fù)合源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用分析[D];吉林大學(xué);2012年

6 孫博;氣液降膜流動(dòng)的計(jì)算傳遞學(xué)研究[D];天津大學(xué);2013年

7 薄守石;溴化鋰溶液降膜流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2011年

8 王書中;水平管束降膜動(dòng)力學(xué)與界面吸收性能實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2008年

9 張建文;降膜結(jié)晶技術(shù)及其數(shù)值模擬研究[D];北京化工大學(xué);1998年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 申曦;淋激式換熱器降膜換熱理論分析研究[D];北京建筑大學(xué);2015年

2 曾金輝;同軸降膜放電反應(yīng)器等離子體降解布洛芬的技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 孫玉祥;橫管外降膜流動(dòng)與蒸發(fā)傳熱研究[D];河南科技大學(xué);2015年

4 凡偉偉;[EMIM][DEP]/H_2O垂直管外降膜性能的數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2015年

5 胡會(huì)濤;氨水納米溶液降膜發(fā)生過程的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2015年

6 鄂文汲;氨水吸收器熱質(zhì)交換面積計(jì)算方法的探討[D];東南大學(xué);2015年

7 宮世吉;不同濃度溴化鋰溶液層流降膜傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2008年

8 王兵;搖擺狀態(tài)下垂直管內(nèi)降膜吸收傳熱傳質(zhì)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2003年

9 郭俊;熱管式降膜吸收器傳質(zhì)傳熱試驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2011年

10 徐振中;氨水垂直降膜吸收性能研究及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1673115