基于激光吸收光譜技術(shù)的水平管外降膜蒸發(fā)過程
發(fā)布時間：2021-11-23 11:15
液膜流動現(xiàn)象廣泛地存在于各種工業(yè)過程中,液膜流動過程中各參數(shù)高精度測量對于理解相關(guān)過程及其傳熱機(jī)理至關(guān)重要。基于激光吸收光譜技術(shù)研究水平管外降膜蒸發(fā)過程中液膜厚度變化,通過測量管壁和液膜溫度計算出液膜傳熱系數(shù),對不同噴淋密度（0. 16/0. 24/0. 32 kg/（m·s））和管內(nèi)熱水進(jìn)口溫度（40/50/60℃）下液膜厚度及傳熱系數(shù)的變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明,液膜平均厚度和傳熱系數(shù)隨噴淋密度的增大而增大。當(dāng)管內(nèi)熱水進(jìn)口溫度恒定時,隨著噴淋密度的增大,傳熱系數(shù)隨厚度的增大而增大;當(dāng)液膜噴淋密度恒定時,隨著管內(nèi)熱水進(jìn)口溫度的增大,厚度基本不變,傳熱系數(shù)增大。
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報. 2020,37(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
激光波數(shù)位置7 040.8 cm-1對應(yīng)的吸收截面積及其關(guān)于溫度的線性擬合曲線
本文采用圖像法對基于DLAS技術(shù)測量水平管外降膜蒸發(fā)過程中液膜厚度的精度進(jìn)行驗證。圖像法采用LED作為背景光源，CCD相機(jī)(IMI TECH)結(jié)合遠(yuǎn)心鏡頭(XF-MT0.8X110V0.51)對液膜圖像進(jìn)行實時捕捉，并將采集的圖像傳輸至計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析和處理。圖3表示當(dāng)噴淋密度為0.24 kg/(m·s)時，DLAS傳感和圖像法測得的水平管外降膜過程液膜厚度變化情況。結(jié)果表明DLAS技術(shù)和圖像法測得的液膜平均厚度分別是222.66和232.81μm，兩者之間的誤差為4.55%，且兩種方法測得的液膜厚度變化趨勢吻合良好。
圖3表示當(dāng)噴淋密度為0.24 kg/(m·s)時，DLAS傳感和圖像法測得的水平管外降膜過程液膜厚度變化情況。結(jié)果表明DLAS技術(shù)和圖像法測得的液膜平均厚度分別是222.66和232.81μm，兩者之間的誤差為4.55%，且兩種方法測得的液膜厚度變化趨勢吻合良好。圖4中液膜厚度近似于“正弦”波動主要是由于蠕動泵運(yùn)行時泵頭里的兩個轉(zhuǎn)輥子之間的一段泵管內(nèi)會形成“枕”形流體，泵頭內(nèi)的轉(zhuǎn)輥子轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生連續(xù)的“正弦”形脈沖流。其中，每個“正弦”波上出現(xiàn)的凸起是由于液柱沖擊管壁對液膜的擾動而引起的。當(dāng)管內(nèi)熱水進(jìn)口溫度為40℃、噴淋密度為0.16/0.24/0.32 kg/(m·s)時液膜厚度變化趨勢如圖4所示，基于DLAS技術(shù)測得的液膜平均厚度為211.79/224.63/230.94μm，計算得到的液膜傳熱系數(shù)為2 216.69/3 356.15/4 259.23 W/(m2·℃)。可見，隨著噴淋密度的增大，液膜平均厚度和傳熱系數(shù)都逐漸增大。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水平管外降膜傳熱性能的數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 陳自剛,王書馮,來盛旺,李慶生. 化工機(jī)械. 2018(06)
[2]水平管外降膜蒸發(fā)傳熱特性的數(shù)值模擬[J]. 楊洛鵬,鄒振宇,李紅有. 熱能動力工程. 2017(10)
[3]基于激光光譜法的尿素水溶液液膜多參數(shù)測量[J]. 石建偉,吳威,楊薈楠,蘇明旭,蔡小舒. 化工學(xué)報. 2017(01)
[4]波長掃描直接吸收光譜法燃燒診斷技術(shù)適用情況討論[J]. 楊斌,潘科瑋,楊薈楠,黃斌,劉佩進(jìn). 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[5]水平管外R404A降膜蒸發(fā)傳熱的實驗研究[J]. 歐陽新萍,邱雪松,姜帆. 制冷學(xué)報. 2014(01)
[6]水平管外降膜流動液膜厚度的測量及分析[J]. 郭斌,李會雄,郭篤鵬. 工程熱物理學(xué)報. 2011(01)
[7]金屬表面流動液膜厚度的電導(dǎo)法測量技術(shù)研究[J]. 王文武,李春國,王新軍,吳其林. 東方汽輪機(jī). 2010(01)
[8]水平管外降膜蒸發(fā)傳熱性能實驗研究[J]. 齊魯山,馬虎根,李長生,羅忠. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
[9]垂直自由下降液膜厚度的瞬時無接觸測量研究[J]. 閻維平,李洪濤,葉學(xué)民,谷根代. 熱能動力工程. 2007(04)
[10]數(shù)字圖像技術(shù)在液膜厚度測量中的應(yīng)用[J]. 盛偉,李洪濤. 東北電力技術(shù). 2007(02)
本文編號：3513765
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報. 2020,37(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
激光波數(shù)位置7 040.8 cm-1對應(yīng)的吸收截面積及其關(guān)于溫度的線性擬合曲線
本文采用圖像法對基于DLAS技術(shù)測量水平管外降膜蒸發(fā)過程中液膜厚度的精度進(jìn)行驗證。圖像法采用LED作為背景光源，CCD相機(jī)(IMI TECH)結(jié)合遠(yuǎn)心鏡頭(XF-MT0.8X110V0.51)對液膜圖像進(jìn)行實時捕捉，并將采集的圖像傳輸至計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析和處理。圖3表示當(dāng)噴淋密度為0.24 kg/(m·s)時，DLAS傳感和圖像法測得的水平管外降膜過程液膜厚度變化情況。結(jié)果表明DLAS技術(shù)和圖像法測得的液膜平均厚度分別是222.66和232.81μm，兩者之間的誤差為4.55%，且兩種方法測得的液膜厚度變化趨勢吻合良好。
圖3表示當(dāng)噴淋密度為0.24 kg/(m·s)時，DLAS傳感和圖像法測得的水平管外降膜過程液膜厚度變化情況。結(jié)果表明DLAS技術(shù)和圖像法測得的液膜平均厚度分別是222.66和232.81μm，兩者之間的誤差為4.55%，且兩種方法測得的液膜厚度變化趨勢吻合良好。圖4中液膜厚度近似于“正弦”波動主要是由于蠕動泵運(yùn)行時泵頭里的兩個轉(zhuǎn)輥子之間的一段泵管內(nèi)會形成“枕”形流體，泵頭內(nèi)的轉(zhuǎn)輥子轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生連續(xù)的“正弦”形脈沖流。其中，每個“正弦”波上出現(xiàn)的凸起是由于液柱沖擊管壁對液膜的擾動而引起的。當(dāng)管內(nèi)熱水進(jìn)口溫度為40℃、噴淋密度為0.16/0.24/0.32 kg/(m·s)時液膜厚度變化趨勢如圖4所示，基于DLAS技術(shù)測得的液膜平均厚度為211.79/224.63/230.94μm，計算得到的液膜傳熱系數(shù)為2 216.69/3 356.15/4 259.23 W/(m2·℃)。可見，隨著噴淋密度的增大，液膜平均厚度和傳熱系數(shù)都逐漸增大。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水平管外降膜傳熱性能的數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 陳自剛,王書馮,來盛旺,李慶生. 化工機(jī)械. 2018(06)
[2]水平管外降膜蒸發(fā)傳熱特性的數(shù)值模擬[J]. 楊洛鵬,鄒振宇,李紅有. 熱能動力工程. 2017(10)
[3]基于激光光譜法的尿素水溶液液膜多參數(shù)測量[J]. 石建偉,吳威,楊薈楠,蘇明旭,蔡小舒. 化工學(xué)報. 2017(01)
[4]波長掃描直接吸收光譜法燃燒診斷技術(shù)適用情況討論[J]. 楊斌,潘科瑋,楊薈楠,黃斌,劉佩進(jìn). 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[5]水平管外R404A降膜蒸發(fā)傳熱的實驗研究[J]. 歐陽新萍,邱雪松,姜帆. 制冷學(xué)報. 2014(01)
[6]水平管外降膜流動液膜厚度的測量及分析[J]. 郭斌,李會雄,郭篤鵬. 工程熱物理學(xué)報. 2011(01)
[7]金屬表面流動液膜厚度的電導(dǎo)法測量技術(shù)研究[J]. 王文武,李春國,王新軍,吳其林. 東方汽輪機(jī). 2010(01)
[8]水平管外降膜蒸發(fā)傳熱性能實驗研究[J]. 齊魯山,馬虎根,李長生,羅忠. 上海理工大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
[9]垂直自由下降液膜厚度的瞬時無接觸測量研究[J]. 閻維平,李洪濤,葉學(xué)民,谷根代. 熱能動力工程. 2007(04)
[10]數(shù)字圖像技術(shù)在液膜厚度測量中的應(yīng)用[J]. 盛偉,李洪濤. 東北電力技術(shù). 2007(02)
本文編號：3513765
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/wulilw/3513765.html
最近更新
教材專著
