纳米材料强化氨水降膜吸收机理研究

摘要

氨水吸收式制冷以外加热能作为驱动能源,可以采用太阳能、地热能和工业余热等低品位能源,能有效的提高能源的综合利用效率。但由于系统整体的热效率低、体积笨重,严重制约了它的应用。本文在氨水溶液中加入无机纳米颗粒制成了稳定的纳米流体,并将其应用于降膜吸收。实验结果表明:纳米颗粒确实能够强化氨水的降膜吸收。
　　 采用了分散法来配制氨水纳米流体,为了保证分散的效果,在理论研究和定性实验的基础上,定比例的加入了op乳化液。通过沉降法观察,配制的纳米流体性能稳定。根据瞬态热线法,自制了用于测量氨水纳米流体导热系数的实验装置,测量了氨水纳米流体的导热系数。根据相对测量的方法,由恩氏粘度计测出了氨水纳米流体的粘度。测量结果表明:溶液的导热系数和粘度都随纳米颗粒浓度的提高而上升。
　　 搭建了氨水纳米流体降膜吸收实验系统,对溶液进口温度、冷却水出口温度、吸收空间温度和吸收压力等进行了测量。分别进行了纯氨水和不同纳米颗粒浓度溶液的降膜吸收,并用称重法来测量吸收氨气的质量。根据吸收氨气的质量,对吸收效果进行分析发现:添加氨水纳米颗粒后,与纯氨水相比,吸收效果最好的质量增加了123.98％,最差的也增加了85.96％。
　　 依据场协同原理等对纳米颗粒强化氨水降膜吸收机理进行了初步的的探索。将原理与实验现象相结合,解释了部分现象发生的原因。