構(gòu)型涂層管降膜吸收流動及熱質(zhì)傳遞特性實驗研究.pdf

1、隨著能源需求的日趨緊張和環(huán)保要求的不斷提高，如何對工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢熱實現(xiàn)梯級利用成為當前研究熱點。第二類吸收式熱泵由于其良好的經(jīng)濟和環(huán)保效益顯示了廣闊的發(fā)展前景。吸收器作為吸收式熱泵中的核心組件，其中的吸收過程耦合了流動、傳熱和傳質(zhì)過程。降膜吸收由于其小溫差和高效率等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。
　　本文制備了構(gòu)型PFA（全氟烷氧基樹脂）涂層管，對涂層的疏水性進行了接觸角測試并進行了SEM表征，涂層的接觸角約120°，實驗后涂層的接觸角下降

2、了10°左右，可能是由于實驗中涂層經(jīng)液體的浸潤和沖刷作用造成的。通過對豎管降膜流型觀測發(fā)現(xiàn)，隨噴淋密度的增加，流型依次經(jīng)歷了液滴流、溪流、繞索流和液膜流等流動形態(tài)，涂層的疏水作用會造成液膜的集聚，棋格構(gòu)型涂層對液膜具有重新布液的作用。
　　采用JDC-Ⅱ型電容測微儀對構(gòu)型涂層管降液膜厚度進行了測量。液膜厚度成準周期性波動，波峰具有前端比較平緩，后端比較陡峭的特點。疏水涂層的添加增強了液膜的波動，在保證增加液膜波動的同時應(yīng)保證涂層所

3、占面積分率越小越好。在Re=245的條件下，單行錯列涂層的影響距離為8 cm左右。液膜厚度方差與降膜溫度有關(guān)。利用高精度紅外熱像儀研究了構(gòu)型涂層管液膜表面的溫度分布，考察了液膜流動Re、降膜距離、入口溫度和壁面熱通量等因素對液膜表面溫度場的影響。研究發(fā)現(xiàn)液膜表面溫度隨降膜距離的增加而升高，隨Re的增大而減小，液膜表面溫度分布具有不均勻性;在實驗條件下，棋格構(gòu)型涂層管表面受到涂層分割作用，液膜表面溫度峰值出現(xiàn)在涂層區(qū)域;在Re=390時棋

4、格構(gòu)型涂層管液膜表面溫度比光滑銅管高出將近2℃。
　　搭建了高溫單管管外降膜溴化鋰吸收綜合實驗平臺，對構(gòu)型涂層管的傳熱傳質(zhì)性能進行了實驗測試。實驗結(jié)果表明，濃溶液入口溫度越高，溴化鋰濃溶液濃度越大，總傳熱系數(shù)越高;在傳熱過程中，構(gòu)型涂層對液膜造成的摻混作用和液膜厚度增大作用中前者起主導作用，因此添加了構(gòu)型涂層的傳熱管傳熱系數(shù)高于光滑管;在傳質(zhì)過程中，液膜厚度的增加是影響傳質(zhì)作用的主要因素，添加有構(gòu)型涂層管的傳質(zhì)系數(shù)低于光滑管;棋格