撞击雾化条件下溴化锂溶液再生过程的传热传质特性研究

摘要

为了提高溶液调湿技术中LiBr溶液的再生效率，在气液两相流传热传质理论的基础上，设计了靶式撞击雾化溶液再生实验装置，分析了雾化装置的雾化效果和雾化扩散角；通过实验手段，分析了撞击雾化条件下溶液初始温度及浓度、空气流量、液气比对溶液再生过程中的换热量、全热效率、再生量和再生效率等再生性能评价指标的影响；利用体积传热传质系数进行了数学建模，并通过matlab编程进行数值模拟，将数值求解与实验数据进行对比验证。
　　研究结果表明：与常规的填料再生及降膜再生相比，撞击雾化溶液再生具有更高的热质交换比表面积和传热传质效率，从而有效提高了溶液的再生性能；数学模型的数值解与实验结果具有基本一致的规律。本文实验结论可为撞击雾化溶液再生提供基础数据支持，建立的数学模型可为撞击雾化条件下气-液传热传质数值模拟提供一定参考价值。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的提出

1.4 主要研究内容

1.5 技术路线及创新点

2 气液两相传热传质基础理论

2.1 气液传热传质的基本理论

2.2 溶液再生机理

2.3 本章小结

3 靶式撞击雾化实验装置的构建

3.1 撞击雾化及气流场的数值分析

3.2 撞击雾化实验系统的搭建

3.3 测量方法及数据处理

3.4 实验方案及过程

3.5 本章小结

4 溶液再生实验结果及原因分析

4.1 再生性能的评价指标

4.2 初始参数对再生性能的影响

4.3 再生量和再生效率的数学回归

4.4 本章小结

5 基于体积传热传质系数法的数值模拟与验证

5.1 再生过程数学模型的建立

5.2 基本设置及计算流程

5.3 数值求解与实验数据的对比分析

5.4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

附录

附录一 LiBr溶液的基本性质及物性参数计算式

附录二 实验数据节选

附录三 多元线性回归程序

附录四 数值计算程序节选

符号说明

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果