湿空气与喷淋水传热传质的唯象研究

摘要

随着能源问题的日益严峻，热能回收成为了炙手可热的课题，而湿空气与喷淋水直接接触的这一典型工程却由于其复杂不可逆热力学过程，缺乏实用的传热传质推动力研究。针对湿空气与喷淋水传热传质的问题，本文在基础理论、唯象方程和实验分析上做了一些研究。
　　首先以交叉耦合的传热传质机理为基础，分别对湿空气与喷淋水直接接触传热传质的传热过程和传质过程进行了分析。
　　其次以不可逆热力学理论为基础，推导出了其熵产率方程，在熵产率方程的基础上，结合基本定律（居里定律和倒易定律）建立了描述系统内部传热传质的唯象方程组。
　　再次通过对不同的系统影响因素展开实验，并运用唯象方程组进行分析，发现在本实验的研究条件下，各因素对湿空气与喷淋水系统传热传质的影响程度按由大到小分别为空气与水的温差、空气流速、空气湿度、喷淋水气比。要提高系统传热传质的推动力，需要增大气水温差，适当提高空气流速，减小空气湿度和适当增大喷淋水气比。
　　最后，选用了一个湿空气与喷淋水直接接触传热传质的典型工程进行了实测数据分析，得到了推动力研究与实际工程的参数变化趋势基本吻合的结果，说明该理论模型基本可靠，可用于分析湿空气与喷淋水的传热传质研究。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究概况

1．3 存在的主要问题

1．4 主要研究内容

第2章 湿空气与喷淋水的传热传质分析

2．1 交叉耦合的传热传质机理

2．2 湿空气与喷淋水的传热传质理论

2．2．1 湿空气与喷淋水传热的相关基础理论

2．2．2 湿空气与喷淋水传质的相关基础理论

2．3 喷淋水与空气的传热传质过程

第3章 湿空气与喷淋水传热传质过程的唯象方程

3．1 不可逆热力学理论基础

3．1．1 基本假设

3．1．2 热力学的流与力

3．1．3 唯象定律

3．1．4 居里定律

3．1．5 倒易定律

3．2 湿空气与喷淋水传热传质的唯象模型

3．3 唯象系数

3．3．1 热流唯象系数

3．3．2 气相质流唯象系数

3．3．3 唯象方程组分析

3．4 本章小结

第4章 湿空气与喷淋水传热传质的实验研究

4．1 实验目的

4．2 实验装置

4．2．1 空气预处理部分

4．2．2 湿空气与喷淋水换热器测试段

4．2．3 监测控制系统

4．2．4 实验台设备总结

4．3 实验方案

4．4 实验步骤

4．5 实验数据分析

4．5．1 性能评价指标

4．5．2 测试结果分析

4．6 本章小结

第5章 工程实例研究

5．1 工程简介

5．2 运行参数分析

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

发表论文和参加科研情况说明