学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

溴化锂溶液水平管吸收器降膜吸收传热传质规律研究

作　者: 姜传胜
导　师: 金有海
学　校: 中国石油大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 传热传质降膜吸收吸收器滴状吸收横向对流
分类号: TB616
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 288次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

溴化锂水溶液降膜吸收是目前溴化锂吸收式制冷研究的热点之一。数值模拟主要针对单管,数学模型一般忽略横向对流和膜厚变化,结果缺乏必要的实测数据的验证,直接用于实际机组的设计会带来比较大的误差。针对水平管吸收器整体管束吸收过程,提出一个更接近实际过程的数学模型,本文考虑变膜厚、横向对流和湿润比的变化,采用二维层流假设和涡量-流函数法建立了水平管表面降膜吸收数学模型;分析和建立了管底部液滴形成区、自由下落区以及柱状流动形态下的数学模型,定义了表征相变吸收特性的特征数,对数学模型进行了无因次化后采用有限差分求解。根据场协同理论和数学模型说明了横向对流作用不能忽略。考虑横向对流作用和液滴的自对流作用可以增强热质传递性能。提出湿润比的概念,并分析了湿润比对降膜过程中热质传递的影响。确定了多管程吸收器整体吸收过程的计算模型和计算步骤。给出了溶液出口温度、浓度、换热量和蒸汽吸收量的计算方法。与Joudi预测模型和Frances的实验结果对比说明本文模型更接近实际吸收过程,与实验结果吻合较好。分析了局部单管和单列水平管表面溶液参数变化和传热传质性能沿圆周的变化规律,分析了湿润比、溶液喷淋密度、溶液和冷却水进口参数以及蒸汽参数等对吸收过程的影响,对吸收器在高低温运行参数下的特性作了对比。结果表明,考虑液膜横向对流和液滴的自对流作用可以增强吸收过程;液滴形成和下落区的吸收量大于20%。在不同的冷却水流量和温度、溶液进口浓度以及蒸发器温度下,考虑物性参数变化的蒸汽吸收量和热负荷一般比常物性条件下计算结果偏低,最大可达10%,其中溶液进口浓度改变时差别比较大。吸收器S/D增大,传热传质性能改善,说明了管间的液滴形成和下落过程对总吸收过程影响明显,设计时建议取S/D=1.0-1.5;管径增大,溶液的出口温度和浓度以及传热系数和传质系数减小。为改进吸收器结构提高吸收效果提供了一定的理论依据。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
创新点摘要  6-9
第1章引言  9-13
  1.1 课题来源与选题依据  9-10
  1.2 研究目的和意义  10-11
  1.3 主要研究内容  11-13
第2章溴化锂降膜吸收研究进展  13-21
  2.1 实验研究  13-15
  2.2 数值分析方法  15-21
第3章溴化锂溶液水平管降膜吸收数学模型建立  21-53
  3.1 降膜吸收流动形态分析  21-23
  3.2 液滴模型和不完全湿润  23-25
  3.3 降膜流动区  25-38
  3.4 液滴形成区  38-40
  3.5 液滴自由下落区  40-46
    3.5.1 滴状吸收物理模型  40
    3.5.2 滴状吸收数学模型  40-45
    3.5.3 考虑滴状内部对流作用对传质过程的影响  45-46
  3.6 管间柱状布液吸收数学模型  46-49
    3.6.1 柱状布液吸收物理模型  46-47
    3.6.2 柱状布液吸收数学模型  47-49
    3.6.3 柱状布液吸收数学模型的求解  49
  3.7 液膜和液滴内部溶液温度和浓度分布  49-53
    3.7.1 管表面液膜内部溶液温度和浓度分布  49-50
    3.7.2 液滴内部溶液温度和浓度分布  50-53
第4章吸收器整体管束分析求解  53-60
  4.1 整体管束数学模型建立  53-57
  4.2 吸收器总传热系数和传质系数计算  57-60
第5章吸收器降膜流动数值模拟及分析  60-91
  5.1 数值结果和实验数据的对比  60-62
  5.2 水平传热管局部热质传递现象及分析  62-75
  5.3 吸收器整体管束传热传质规律及分析  75-89
  5.4 吸收器在高温入口参数和低温入口参数下的比较  89-91
第6章溴化锂溶液物性和吸收器结构对传热传质规律的影响  91-101
  6.1 溴化锂溶液物性变化的影响  91-96
  6.2 吸收器结构对其性能的影响  96-101
    6.2.1 管间距S 对吸收过程的影响  96-98
    6.2.2 管径D 对吸收过程的影响  98-101
第7章结论和展望  101-104
参考文献  104-113
致谢  113-114
个人简历、在学期间的研究成果  114

溴化锂溶液水平管吸收器降膜吸收传热传质规律研究

内容摘要

全文目录

相似论文