豎管內(nèi)溴化鋰溶液降膜蒸發(fā)傳熱性能的數(shù)值研究.pdf

1、為直接高效利用低溫?zé)煔庥酂狎?qū)動(dòng)溴化鋰吸收式制冷機(jī)，需要強(qiáng)化煙氣側(cè)和溶液側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)，豎管內(nèi)降膜式發(fā)生器可同時(shí)滿(mǎn)足這兩個(gè)要求。一方面，通過(guò)在傳熱管外加裝翅片強(qiáng)化煙氣側(cè)對(duì)流傳熱；另一方面，溶液呈膜狀在管內(nèi)流動(dòng)，傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于池內(nèi)沸騰。降膜式發(fā)生器煙氣側(cè)傳熱系數(shù)可以通過(guò)已有的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行計(jì)算，本文采用數(shù)值方法對(duì)液膜側(cè)傳熱性能進(jìn)行分析。
　　本文在定熱流加熱情況下，根據(jù)溴化鋰水溶液液膜在層流狀態(tài)下流動(dòng)、傳熱的特點(diǎn)，建立了溴化鋰水溶液豎

2、管內(nèi)降膜蒸發(fā)過(guò)程的速度、溫度和濃度分布方程，用外節(jié)點(diǎn)法對(duì)流動(dòng)區(qū)域進(jìn)行離散，用有限差分法對(duì)方程進(jìn)行離散，用三對(duì)角矩陣法對(duì)方程進(jìn)行求解，得到了降膜管入口溶液流量、濃度、熱流密度等參數(shù)對(duì)降膜蒸發(fā)傳熱性能的影響。
　　在模擬范圍內(nèi)，溴化鋰水溶液層流降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨降膜管入口溶液的流量、濃度的增大而降低、加熱熱流密度和操作壓力的增大而增大，其中入口溶液的流量即液膜的厚度對(duì)蒸發(fā)傳熱系數(shù)的影響最為顯著；水蒸汽質(zhì)量流量隨熱流密度和管長(zhǎng)的增大而增

3、大，溶液入口濃度、操作壓力對(duì)水蒸氣質(zhì)量流量和放汽范圍的影響不明顯。
　　通過(guò)對(duì)影響降膜蒸發(fā)傳熱的因素的量綱分析，結(jié)合數(shù)值計(jì)算的結(jié)果，擬合得到在Re≤1000時(shí)，無(wú)量綱傳熱系數(shù)表達(dá)式：
　　h * = 0.5039Re~(-0.258) Pr~(0.215)
　　模擬得到的傳熱系數(shù)比Chun采用單一成分工質(zhì)降膜蒸發(fā)得到的結(jié)果小20％左右，一方面是由于傳質(zhì)不利于液膜的傳熱，另一方面由于模擬中忽略了液膜表面波動(dòng)對(duì)傳熱強(qiáng)化作用