豎管內溴化鋰溶液降膜蒸發(fā)傳熱性能數值模擬及實驗研究.pdf

1、本文針對氣體類低品位熱源驅動的溴化鋰-水溶液吸收式制冷而提出采用豎管內降膜的發(fā)生器，其特點是溴化鋰溶液薄液膜在豎管內由上而下流動，氣體熱源在外部加熱。針對這種傳熱特點，進行了溴化鋰溶液降膜蒸發(fā)換熱的數值模擬及實驗研究。 本文根據豎管內降膜流動的特點，建立了適用于豎管降膜蒸發(fā)傳熱傳質耦合的數學模型。將傳質方程引入到垂直管降膜蒸發(fā)傳熱模型中，求解時考慮了徑向速度、質量擴散系數對傳熱的影響。運用有限差分的方法離散控制方程、用TDMA法

2、進行迭代，最后運用Matlab編程計算。模擬結果表明，進口流量和熱負荷對降膜蒸發(fā)傳熱系數的影響較為顯著。在層流情況下，降膜蒸發(fā)傳熱系數隨著進口流量的增加而下降；降膜蒸發(fā)傳熱系數隨著熱負荷的增加而增加。 根據對溴化鋰物性和降膜流動的特點，設計制作了管內降膜蒸發(fā)換熱實驗裝置。通過實驗得到不同流量和熱負荷下的降膜蒸發(fā)換熱系數，實驗結果表明，影響降膜流動發(fā)生過程的重要因素為進口流量，本文通過量綱分析得出體積流量與Re數的關聯式。在層流降

3、膜時(Re<500)，換熱系數隨Re增大而減少；在向湍流過度時(Re>500附近)，換熱系數隨Re增加而增加。降膜蒸發(fā)換熱系數隨熱流密度增加而增加。通過對實驗所測換熱系數進行無量綱化處理，通過線性回歸，得到膜狀層流(Re<500)時無量綱換熱系數關系式：h<'+>=8.6229 Re<'-0.5373>。 模擬降膜發(fā)生換熱系數與實驗相比，實驗測量不同Re數下換熱系數與模擬值能較好吻合，最大偏差在20％左右，最小偏差在10％左右。