發(fā)布時間：2017-10-04 10:34

  本文關(guān)鍵詞：管排與絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)吸收器的溴化鋰吸收性能研究

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【摘要】：吸收式制冷能夠充分利用各種低品位熱源,如太陽能、地熱能、工業(yè)廢熱等熱源,整個過程不會產(chǎn)生任何額外的污染,滿足低碳環(huán)保要求。吸收式制冷裝置具有因無壓縮機運轉(zhuǎn)而噪音較小的優(yōu)點。在吸收式空調(diào)制冷領(lǐng)域,溴化鋰吸收式制冷方式因其熱力系數(shù)高而成為首選。其中吸收器是溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)中最核心的部件,其傳熱傳質(zhì)特性對整機特性影響重大。深入研究水平管束溴化鋰降膜吸收式制冷系統(tǒng)的吸收器結(jié)構(gòu)并進行改進,增強吸收器的傳熱、傳質(zhì),可以為設(shè)計開發(fā)更為高效的吸收式制冷機奠定理論基礎(chǔ),具有廣闊的應用前景。本論文圍繞課題組提出的一種熱質(zhì)交替耦合的新型吸收方案展開研究,該方案把不銹鋼絲網(wǎng)折疊成縱向波紋插入到傳統(tǒng)吸收器的管束中,形成一種管排與絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)的新型吸收器,對這種新型吸收器開展了吸收性能實驗研究與液膜流動可視化實驗研究。數(shù)值模擬方面,建立了傳統(tǒng)的光管排降膜式吸收器的數(shù)值模型,將吸收過程分為降膜吸收區(qū),液滴形成區(qū)和液滴下落區(qū)。利用此模型研究了單列水平圓管表面液膜分布和局部傳熱傳質(zhì)規(guī)律。獲得了水平管束吸收芯體內(nèi)吸收傳熱傳質(zhì)的理論結(jié)果,以及實驗數(shù)據(jù)無法提供的吸收傳熱、傳質(zhì)細節(jié)特征。分析討論了吸收器中的溫度場、濃度場和局部傳熱量的變化趨勢。實驗研究方面,參與搭建了一套集降膜吸收、參數(shù)控制、數(shù)據(jù)測量和采集為一體的單壓力吸收和解吸的閉式實驗系統(tǒng)。依托該實驗系統(tǒng)進行了大量實驗,通過實驗研究獲得了不同噴淋量下光管排吸收器和交替結(jié)構(gòu)吸收器的傳熱、傳質(zhì)性能的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。在相同的工況條件下,與光管排吸收器相比,交替結(jié)構(gòu)吸收器的吸收率、冷負荷分別平均強化了17.2%、6.23%,其他的一些傳熱、傳質(zhì)數(shù)據(jù)指標也得到了不同幅度的強化。本論文還進行了光管排吸收器的實驗結(jié)果與數(shù)值模型計算結(jié)果的分析比較,驗證了計算模型方法的正確性。此外,還搭建了一套敞開的觀測管排與絲網(wǎng)填料交替結(jié)構(gòu)中溶液流動的可視化實驗裝置,并開展了相關(guān)實驗研究。通過對比加入絲網(wǎng)填料前后流體流動形態(tài)及液膜分布等方面的差別,從流形變化的角度來揭示帶絲網(wǎng)填料的交替結(jié)構(gòu)強化吸收傳熱傳質(zhì)的機理。管排與絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)能夠改變流體流動形態(tài),使溶液在吸收芯體內(nèi)的分布更加均勻；降低溶液飛濺率并收集飛濺的溶液,提高吸收劑的使用效率；降低水平管表面干斑面積率,提高水平管表面潤濕比,增加傳熱面積的使用效率。交替結(jié)構(gòu)吸收器中溴化鋰吸收性能實驗數(shù)據(jù)和可視化實驗數(shù)據(jù)都表明,管排中插入絲網(wǎng)的交替結(jié)構(gòu)可以強化吸收器的吸收性能。
【關(guān)鍵詞】：溴化鋰 不銹鋼絲網(wǎng)填料 交替吸收 傳熱傳質(zhì) 流動形態(tài)
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB616
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 主要符號表7-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 溴化鋰溶液降膜吸收傳熱傳質(zhì)理論基礎(chǔ)14-20
• 2.1 降膜吸收傳熱傳質(zhì)理論基礎(chǔ)14-16
• 2.2 溴化鋰溶液物性16-20
• 2.2.1 粘度系數(shù)的計算16
• 2.2.2 密度計算16-17
• 2.2.3 溶液比焓的計算17
• 2.2.4 導熱系數(shù)的計算17
• 2.2.5 定壓比熱容的計算17-18
• 2.2.6 氣液平衡方程18-19
• 2.2.7 溴化鋰水溶液濃度計算19-20
• 第三章 傳統(tǒng)光管排溴化鋰溶液吸收模型20-26
• 3.1 傳統(tǒng)水平管束降膜吸收三區(qū)模型介紹20
• 3.2 光管排降膜吸收模型的建立20-24
• 3.2.1 水平管降膜吸收區(qū)數(shù)學模型21-23
• 3.2.2 液滴形成區(qū)數(shù)學模型23
• 3.2.3 液滴下落區(qū)數(shù)學模型23-24
• 3.3 模擬結(jié)果及分析24-26
• 第四章 管排與絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)溴化鋰吸收實驗26-38
• 4.1 管排和絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)吸收器的構(gòu)成26-27
• 4.2 實驗裝置27-28
• 4.3 實驗操作步驟28-29
• 4.4 數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制平臺29-31
• 4.5 實驗數(shù)據(jù)及處理31-32
• 4.6 誤差與不確定度分析32-34
• 4.7 實驗結(jié)果和分析34-38
• 4.7.1 吸收器傳質(zhì)實驗數(shù)據(jù)的對比和分析34-36
• 4.7.2 吸收器傳熱實驗數(shù)據(jù)的對比和分析36-38
• 第五章 管排與絲網(wǎng)交替結(jié)構(gòu)中液膜流動的可視化實驗38-47
• 5.1 可視化實驗裝置38-39
• 5.2 可視化實驗操作步驟39
• 5.3 可視化實驗數(shù)據(jù)處理39-40
• 5.4 可視化實驗誤差及不確定度分析40-41
• 5.5 可視化實驗系統(tǒng)驗證41-42
• 5.6 可視化實驗結(jié)果及分析42-45
• 5.7 可視化實驗數(shù)據(jù)與傳熱傳質(zhì)實驗數(shù)據(jù)的對比分析45-47
• 第六章 總結(jié)與展望47-49
• 6.1 研究成果及結(jié)論47-48
• 6.2 工作展望48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻50-53
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文成果53

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