豎管內(nèi)二元溶液降膜蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)數(shù)值研究.pdf

1、能源緊缺日趨嚴(yán)重，同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)中又有大量余熱資源沒(méi)有被充分利用。因此，利用低品位余熱驅(qū)動(dòng)制冷，替代用高位能源才能獲得的冷量，是能源階梯利用，變廢為寶的先進(jìn)能源利用技術(shù)。本文提出利用氣體等低品位熱源為溴化鋰吸收式制冷發(fā)生器驅(qū)動(dòng)能源的方案。但是以氣體為熱源制冷時(shí)，由于氣體傳熱系數(shù)小，在管內(nèi)不便強(qiáng)化傳熱，導(dǎo)致整個(gè)發(fā)生器體積龐大。設(shè)想采用豎管內(nèi)降膜蒸發(fā)，氣體熱源在管外加熱管內(nèi)的降膜溶液，就能對(duì)氣體側(cè)加裝肋片強(qiáng)化傳熱，獲得較高的傳熱系數(shù)；同時(shí)降膜

2、蒸發(fā)傳熱，能在較小的傳熱溫差下進(jìn)行，還可以減少氣流的流動(dòng)阻力，從而改善發(fā)生器的傳熱傳質(zhì)性能，提高制冷機(jī)組的效率。 本文以的溴化鋰水溶液為工質(zhì)，對(duì)豎管內(nèi)二元溶液降膜蒸發(fā)影響因素和傳熱傳質(zhì)性能進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬，并研究溶液傳質(zhì)效果對(duì)降膜蒸發(fā)傳熱性能的影響。 本文在一定的假設(shè)條件下，建立了適用于豎管降膜傳熱蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)耦合的物理數(shù)學(xué)模型。將傳質(zhì)方程引入到垂直管降膜蒸發(fā)傳熱模型中，求解時(shí)考慮了徑向速度、質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)和膜厚

3、變化對(duì)傳熱的影響。運(yùn)用變膜厚的內(nèi)節(jié)點(diǎn)法離散區(qū)域、用有限差分的方法離散控制方程、用TDMA法進(jìn)行迭代，最后運(yùn)用Matlab編程計(jì)算。通過(guò)對(duì)模擬數(shù)據(jù)的分析，得到了溶液進(jìn)口流量、熱負(fù)荷、濃度、壓力和管長(zhǎng)等因素對(duì)傳熱傳質(zhì)性能的影響。 模擬結(jié)果表明，進(jìn)口流量和熱負(fù)荷對(duì)降膜蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)系數(shù)的影響較為顯著。在層流情況下，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)隨著進(jìn)口流量的增加而下降；降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨著熱負(fù)荷的增加而增加。還可以得出氣液界面熱量流率和質(zhì)量