太陽能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)除濕過程傳熱傳質(zhì)研究.pdf

1、太陽能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)是一種利用低位熱能且無污染的空調(diào)系統(tǒng),這種系統(tǒng)利用液體除濕劑來除去空氣中的水分,然后通過加熱使溶液再生,除濕溶液可以在低于80℃的條件下再生,利用平板或真空管式太陽能集熱器就可滿足要求.它利用水做工作介質(zhì),耗電量低;除濕劑還適合用作除濕勢能的儲存介質(zhì)(除濕勢能代表除濕劑除濕能力),有很強的蓄能能力.近年來人們對太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)進行了大量的研究.該文著重對太陽能液體除濕系統(tǒng)的除濕過程的傳熱傳質(zhì)特性進行了分析和數(shù)值模

2、擬,并對不同除濕溶液進行了除濕過程的實驗研究.大多數(shù)學(xué)者在對除濕過程進行傳熱傳質(zhì)的計算中采用的除濕器壁面邊界條件都是理想的恒壁溫或是絕熱壁面的情況,這與除濕過程實際工況不符.為此,該文針對實際存在的對流換熱壁面邊界條件下降膜除濕過程的傳熱傳質(zhì)特性進行了分析和數(shù)值模擬.在除濕單元豎直板降膜流動流態(tài)為層流的狀態(tài)下,對除濕過程進行數(shù)值求解,獲得了降膜的溫度場和濃度場;對求解結(jié)果進行了分析和討論.與文獻中的絕熱和等溫壁面條件的結(jié)果相比較,可以發(fā)

3、現(xiàn)當冷卻流體的對流換熱系數(shù)越大,其除濕液膜內(nèi)的溫度和濃度分布與壁面邊界條件為等溫壁面情形的溫度和濃度分布越接近,而當冷卻流體的對流換熱系數(shù)越小,其液膜內(nèi)的溫度和濃度分布就越接近于絕熱壁面的情況,驗證了數(shù)值計算結(jié)果的正確合理性;分析了不同的吸收熱(被吸收水分的氣化潛熱)和劉易斯數(shù)對液膜的溫度和濃度的影響;最后通過對沿除濕單元豎直板長度方向的除濕量的分析,得到了在給定的工況下,豎板降膜除濕器的優(yōu)化高度.針對不同的實驗工質(zhì):氯化鈣溶液、不同混

4、合比的氯化鈣和氯化鋰混合溶液,研究了除濕器入口溶液濃度、入口空氣流量、溶液流量及空氣入口溫度、濕度變化對除濕器除濕量的影響;以及氯化鈣和氯化鋰的混合質(zhì)量比分別為1:1.5、1:1、1.5:1時的除濕效果;實驗結(jié)果表明:用氯化鈣和氯化鋰混合質(zhì)量比為1:1時的除濕溶液代替氯化鋰溶液能節(jié)省費用,同時也改善了用純氯化鈣濃溶液作除濕劑時的除濕性能.在實驗研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)該文建立的對流換熱壁面邊界條件下豎板降膜除濕的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計算方法,對給定