溴化锂溶液在波纹板片上降膜吸收过程的强化传热传质研究

摘要

本论文围绕一种新型交叉双尺度波纹板片组成的板壳式吸收器进行研究,这种新型传热元件的相邻板片的竖直大波纹相顶靠,形成曲折的板内通道和菱形板外通道,可强化板内侧冷却水的对流传热,而其水平小波纹则可对布膜的溴化锂浓溶液和冷剂蒸汽产生连续的扰动,使液膜分布均匀,传热传质得到强化.降膜式吸收过程是一类传热传质相互耦合的复杂过程,其机理迄今仍未被人们完全认识,而在连续的波纹板片上与在间断的管束上的降膜传热传质问题有着较大的差别,因此有必要对这方面进行专门的研究.本文正是通过理论和实验计算两方面来分析波纹板片上的强化吸收传热传质问题.本文在分析了溴化锂溶液降膜吸收器传热传质特点的基础上,考虑了吸收过程中传热传质的相互耦合、板片结构参数的影响,建立了溴化锂溶液在波纹板片上降膜吸收冷剂蒸汽的传热传质数学模型,并进行了数值计算,得出了液膜内速度、温度和浓度分布,分析了影响传热传质效果的因素,揭示了传热系数、传质系数随喷淋密度的增大,而稍有增大的规律.由于吸收过程影响因素的复杂性,进行实验研究是一种有效而可靠的手段,为此建立了能进行各种板片的吸收实验的实验台,不仅研究了双尺度波纹板两种小波纹尺寸参数对吸收过程中的传热传质的影响,而且与普通波纹板和平板的性能进行比较,并对结果进行了讨论.实验误差在工程允许范围之内.

目录

文摘

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1绪论

1.1论文研究的背景和意义

1.1.1换热器“以板代管”潮流和世能材的板壳式换热器

1.1.2溴化锂吸收式制冷机紧凑化、三效化要求迫切

1.2溴化锂吸收式制冷机的特点

1.3溴化锂吸收式制冷机国内外发展概况

1.4吸收器中传热传质研究现状

1.5本文工作简要介绍

2板壳式换热器及其降膜吸收过程的强化传热传质机理

2.1板壳式换热器和板壳式溴冷机

2.2降膜吸收过程分析

2.3波纹板强传热传质的机理

3波纹板片上降膜吸收传热传质过程的数学模型

3.1引言

3.2基本假设及数学模型

3.3数学模式的无量纲化

3.4数学模型的离散

3.5网格说明

4波纹板片上降膜吸收传热传质过程的数值计算

4.1物性参数的计算

4.2程序说明

4.3计算结果及其讨论

5波纹板片上降膜吸收传热传质实验研究

5.1实验台的结构和测试仪表

5.2实验原理

5.3实验台主要设备

5.4实验步骤

5.5数据记录与处理

5.6实验结果分析

5.7误差分析

5.8与计算结果的对比分析

6总结及展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

主要符号表