氨水鼓泡吸收的特性研究.pdf

1、鼓泡吸收是一種高效的氣—液傳質(zhì)方式，其傳質(zhì)效果優(yōu)于應(yīng)用更為廣泛的降膜吸收。實際應(yīng)用中，氨水溶液對氨氣的吸收效果在很大程度上決定了氨水吸收式制冷機(jī)的性能。本文的主要工作就是研究氨水鼓泡吸收式制冷機(jī)中的氨水鼓泡過程及其吸收效果，并探索吸收效果的強(qiáng)化方法。 利用高速攝像建立了可視化氨水鼓泡實驗系統(tǒng)。研究了噴嘴口徑、吸收溶液氨水濃度和進(jìn)口流量對氨水鼓泡吸收效果的影響。分別得到了氣泡最大體積、鼓泡頻率、氣泡最大高度、單個氣泡的吸收速率和鼓

2、泡過程的整體吸收速率。結(jié)果表明：噴嘴口徑越大，吸收效果越好；吸收溶液氨水濃度較高，吸收效果越差；氨氣進(jìn)口流量較大，吸收效果越好。 利用氣泡動力學(xué)原理，建立了氣泡吸收過程中的數(shù)學(xué)模型，該模型可以預(yù)測最大氣泡體積、鼓泡頻率、氣泡最大高度、氣泡形成過程中的吸收速率、氣泡上升過程中的吸收速率以及總體吸收速率。計算模型和實驗結(jié)果吻合很好?？偨Y(jié)了各參數(shù)對鼓泡吸收的影響，對氨水鼓泡吸收裝置的小型化和高效化提出了意見。 進(jìn)行了對氨水鼓泡

3、吸收效果強(qiáng)化方法的探索：一是在吸收溶液中加入少量添加劑(正辛醇、異辛醇)；二是使氣流以旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)入吸收溶液。 為了探討添加劑對鼓泡吸收的影響，首先利用滴重法測量了氨水溶液在添加劑異辛醇和正辛醇作用下的表面張力，研究結(jié)果顯示：添加劑對氨水表面張力的影響趨勢在不同的氨水濃度范圍內(nèi)截然相反，這解釋前人研究添加劑對氨水吸收效果的影響時得到相互矛盾的結(jié)果的原因。之后利用可視化方法研究了氨水的鼓泡吸收特性。結(jié)果顯示：添加劑使得最大氣泡體積

4、減小、氣泡最大高度增大；添加劑對鼓泡頻率沒有顯著影響。對于單個氣泡而言，添加劑對氨水鼓泡的吸收效果有強(qiáng)化作用，在氣泡的形成階段，強(qiáng)化系數(shù)隨著進(jìn)口流量的增大呈近似線性地減小，其值在1.1-1.6之間；在氣泡的上升階段，強(qiáng)化系數(shù)隨著進(jìn)口流量的增大呈近似線性地減小，其值在1.05-1.4之間。添加劑對氨水鼓泡整體過程中的吸收也有強(qiáng)化效果，強(qiáng)化系數(shù)隨著流量的增大呈近似線性地減小，其值在1.1-1.55之間。 利用可視化實驗方法研究了氣流