水平螺旋翅片管外降膜蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)性能研究.pdf

1、淡水資源的匱乏和能源的緊缺導(dǎo)致利用可再生能源的淡化水技術(shù)越來越受到重視。內(nèi)蒙古地區(qū)水資源天然緊缺，地下水是主要的供水水源，但地下水普遍是含鹽、含氟量較高的苦咸水。因此結(jié)合該地區(qū)太陽能資源豐富的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了將太陽能蒸餾系統(tǒng)和水平管降膜蒸發(fā)系統(tǒng)相結(jié)合的新系統(tǒng)，為該地區(qū)的淡水供應(yīng)提供一種新的水淡化途徑。
　　水平管降膜蒸發(fā)技術(shù)因存在相變過程具有傳熱溫差小、傳熱系數(shù)高且能夠利用低品位能源的優(yōu)點(diǎn)，成為一種節(jié)能型蒸餾淡化技術(shù)。本文通過搭建水平

2、管降膜蒸發(fā)傳熱試驗(yàn)平臺(tái)重點(diǎn)研究降膜蒸發(fā)過程。利用搭建的試驗(yàn)平臺(tái)，研究噴淋密度、蒸發(fā)溫度、熱流密度等因素對(duì)蒸發(fā)量及降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：（1）蒸發(fā)量：在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，隨著蒸發(fā)溫度的提高、熱流密度的增大，螺旋翅片管束和普通光管管束的單位時(shí)間蒸發(fā)量均增加；對(duì)于前者，蒸發(fā)溫度為40℃和50℃時(shí)，噴淋密度0.060kg/(m·s)時(shí)對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間蒸發(fā)量大；蒸發(fā)溫度為60℃和70℃，噴淋密度0.072kg/(m·s)時(shí)單位時(shí)間

3、蒸發(fā)量大；對(duì)于后者，熱流密度在3.91kw/m2~7.69 kw/m2之間時(shí)，噴淋密度0.072kg/(m·s)時(shí)單位時(shí)間蒸發(fā)量大；熱流密度在10.11kw/m2~16.05 kw/m2之間時(shí)，噴淋密度0.060kg/(m·s)時(shí)對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間蒸發(fā)量大。（2）降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)：在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，隨蒸發(fā)溫度的提高，螺旋翅片管和普通光滑圓管的降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)都增大；對(duì)于螺旋翅片管，隨著熱流密度的增大，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)增大，但降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)

4、幾乎不受噴淋密度的影響；對(duì)于普通光滑管，熱流密度變化對(duì)降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)產(chǎn)生的影響很小；蒸發(fā)溫度為40℃時(shí)，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨噴淋密度的變大先變大，后減小；蒸發(fā)溫度為70℃時(shí)，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨噴淋密度的變大而略微減小。當(dāng)噴淋密度0.064kg/(m·s)、蒸發(fā)溫度50℃、熱流量193.2W~394W時(shí)，螺旋翅片管的降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)大約為普通光滑管的2倍。
　　本文利用Fluent軟件對(duì)管外液膜的分布情況進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)布液