溴化锂制冷机水平管束降膜吸收器热质传递强化实验研究

摘要

溴化锂吸收式制冷机是一种环保、节电产品。近年来世界各国都不同程度的面临着能源紧张和保护地球臭氧层免受氟利昂破坏的问题。1987年联合国环境规划署主持制定了《关于消除臭氧层物质的蒙特利尔议定书》以后，国际上对氯氟化合物的禁用极为重视，对环境保护的呼声也日益高涨。在这种形势下，溴化锂吸收式制冷机有了新的发展契机，且其应用前景相当广阔。从溴化锂吸收式制冷机的发展和应用上来看，尽管取得了良好的经济和社会效益，但从吸收式制冷机组的整体性能和经济性来看，其性能亟待改善提高。
　　 吸收器是影响溴化锂吸收式制冷机性能的一个关键部件，它持续不断的吸收来自蒸发器低温低压的水蒸气，保证蒸发器维持较低工作压力，保证吸收式制冷机持续不断的稳定工作，它的结构和性能决定系统的整体体积和效率。在溴化锂吸收式制冷机中，吸收器几乎占去了制冷机全部传热面积的三分之一左右，所以吸收作用的好坏制约着整个循环的效率，提高吸收器的传热传质效率对于获得最大冷却性能和缩小整机体积至关重要。
　　 目前，国际上公认的提高吸收器传热传质效率的手段主要是采用高效传热传质元件和在溶液中添加表面活性介质。
　　 本文通过实验的方法，研究吸收器中水平管束降膜吸收过程不同管型以及不同喷淋密度的传热传质效果；同时研究活性剂强化传热传质的效果。实验采用了一套具有较高可靠性和精确性的装置，测试了三种管型、五种溴化锂溶液的喷淋密度，两种添加剂以及九种添加剂浓度下的传热传质系数。实验结果显示：管型、溴化锂溶液的喷淋密度、活性剂的浓度对吸收过程传热传质效果具有重大的影响。
　　 本文提出的研究方法，获得的数据与性能趋势，以及得出的结论对该课题后续的深入研究将有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1吸收式制冷系统的优越性

1.2强化吸收器内部传热传质的方法

1.3研究现状

1.3.1降膜吸收过程研究现状

1.3.2强化管对于吸收过程传热传质增强的研究现状

1.3.3活性添加剂对于吸收过程传热传质增强的研究现状

1.4本课题研究的内容及意义

1.4.1研究内容

1.4.2研究意义

1.5本论文的架构

第二章强化传热传质机理

2.1降膜吸收传热传质过程

2.2强化管的强化机理

2.3活性添加剂的强化机理

2.3.1“孤岛”理论模型

2.3.2盐析效应(Salting Out)

2.3.3溶解性理论

2.4本章小结

第三章水平管束界面吸收性能实验

3.1界面吸收过程的定义

3.2实验的目的

3.3实验装置

3.3.1实验装置介绍

3.3.2实验装置系统构成

3.3.3实验装置实景照片

3.3.4实验装置主要设备仪器技术参数

3.3.5实验装置工作原理

3.4实验设计依据

3.4.1溶液进口浓度选择依据

3.4.2溶液进口温度选择依据

3.4.3冷却水进口温度及冷却水体积流量选择依据

3.4.4传热管选择依据

3.4.5活性添加剂及其浓度选择依据

3.4.6溶液喷淋密度范围选择依据

3.5实验内容

3.6实验步骤

3.7本章小结

第四章实验结果分析

4.1界面传递系数的确定

4.1.1界面传热系数的确定

4.1.2界面传质系数的确定

4.2实验结果与分析

4.2.3实验结果

4.2.4活性添加剂浓度对于界面传热传质系数的影响

4.2.5强化管对于界面传热传质系数的影响

4.2.6溶液喷淋密度对于界面传热传质系数的影响

4.2.7两种强化方法的比较

4.2.8传热管、活性剂浓度、喷淋密度的最佳搭配

4.3界面传递系数的回归处理

4.3.1界面传热系数的回归处理

4.3.2界面传质系数的回归处理

4.3.3回归方程的误差

4.4实验装置误差来源

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢