溴化鋰溶液靜電霧化強(qiáng)化吸收的基礎(chǔ)研究.pdf

1、在熱、質(zhì)分離的噴霧吸收器中,溴化鋰溶液的霧滴分布、速度特性等噴霧特性直接影響吸收性能,并對(duì)吸收器的設(shè)計(jì)起到重要指導(dǎo)作用。在現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)行的噴霧吸收器中,普通壓力霧化產(chǎn)生的霧化粒徑大于吸收器最優(yōu)化性能所需要的霧滴粒徑,且霧滴粒徑在空間與時(shí)間上分布不均勻。另一方面,在吸收器有限空間內(nèi),壓力霧化產(chǎn)生射流速度較大,限制了吸收器的吸收效率和吸收式制冷機(jī)組實(shí)現(xiàn)小型化的進(jìn)程。
　　 靜電霧化在提高霧化質(zhì)量、控制流場(chǎng)以及降低霧化能耗等方面具有明顯

2、的優(yōu)勢(shì),同時(shí)引入的高壓靜電場(chǎng)能改變霧滴活性,降低傳質(zhì)過(guò)程的活化能,增強(qiáng)液滴與周?chē)橘|(zhì)的傳熱傳質(zhì)作用。本文對(duì)溴化鋰溶液靜電霧化特性、荷電特性以及靜電場(chǎng)強(qiáng)化吸收基礎(chǔ)理論進(jìn)行了相關(guān)研究,主要工作及結(jié)論如下:
　　 1.在毛細(xì)管一環(huán)狀感應(yīng)電極配置微流量條件下溴化鋰溶液的靜電霧化特性和介質(zhì)物性對(duì)靜電霧化特性的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:靜電力是溴化鋰溶液霧滴破碎的主要?jiǎng)恿?表面張力是液滴破碎的主要阻力,高電導(dǎo)率為其提供較高的荷電能力

3、;在錐射流狀態(tài)下,霧化射流穩(wěn)定,粒徑譜窄,液滴變形率較大;庫(kù)侖力在溴化鋰溶液的液滴破碎、粒徑均勻性及液滴變形等方面產(chǎn)生重要作用,為靜電霧化改善溴化鋰溶液霧化質(zhì)量及強(qiáng)化傳質(zhì)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 2.對(duì)靜電噴霧溴化鋰溶液霧滴粒徑進(jìn)行了測(cè)量,采用粒子圖像速度場(chǎng)儀(PIV)對(duì)靜電噴霧流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)試,研究結(jié)果如下:荷電液滴碰撞幾率減小、索特爾平均粒徑減小,粒徑分布均勻性提高,且一定電壓范圍內(nèi),霧化質(zhì)量隨電壓升高改善越明顯;靜電噴霧射流寬

4、度增大,射流貫穿距和射流速度減小,噴霧區(qū)含氣率增大且在射流邊緣區(qū)域出現(xiàn)卷吸渦。
　　 3.在獲得噴嘴及電極環(huán)附近靜電場(chǎng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果和霧滴荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)荷電液滴進(jìn)行了受力計(jì)算并從無(wú)量綱角度分析了力對(duì)荷電液滴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明:最大場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)在噴嘴處,荷電液滴的主要受力為空氣阻力、靜電力、庫(kù)侖斥力與重力;靜電力僅對(duì)少數(shù)極微小液滴運(yùn)動(dòng)有作用:庫(kù)侖斥力對(duì)射流區(qū)域的較大液滴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響,是霧滴擴(kuò)散更加明顯、噴霧區(qū)擴(kuò)大及射