豎管內溴化鋰溶液降膜蒸發(fā)傳熱性能的數(shù)值研究.pdf

1、為直接高效利用低溫煙氣余熱驅動溴化鋰吸收式制冷機，需要強化煙氣側和溶液側對流傳熱系數(shù)，豎管內降膜式發(fā)生器可同時滿足這兩個要求。一方面，通過在傳熱管外加裝翅片強化煙氣側對流傳熱；另一方面，溶液呈膜狀在管內流動，傳熱系數(shù)遠高于池內沸騰。降膜式發(fā)生器煙氣側傳熱系數(shù)可以通過已有的實驗關聯(lián)式進行計算，本文采用數(shù)值方法對液膜側傳熱性能進行分析。
　　本文在定熱流加熱情況下，根據(jù)溴化鋰水溶液液膜在層流狀態(tài)下流動、傳熱的特點，建立了溴化鋰水溶液豎

2、管內降膜蒸發(fā)過程的速度、溫度和濃度分布方程，用外節(jié)點法對流動區(qū)域進行離散，用有限差分法對方程進行離散，用三對角矩陣法對方程進行求解，得到了降膜管入口溶液流量、濃度、熱流密度等參數(shù)對降膜蒸發(fā)傳熱性能的影響。
　　在模擬范圍內，溴化鋰水溶液層流降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨降膜管入口溶液的流量、濃度的增大而降低、加熱熱流密度和操作壓力的增大而增大，其中入口溶液的流量即液膜的厚度對蒸發(fā)傳熱系數(shù)的影響最為顯著；水蒸汽質量流量隨熱流密度和管長的增大而增

3、大，溶液入口濃度、操作壓力對水蒸氣質量流量和放汽范圍的影響不明顯。
　　通過對影響降膜蒸發(fā)傳熱的因素的量綱分析，結合數(shù)值計算的結果，擬合得到在Re≤1000時，無量綱傳熱系數(shù)表達式：
　　h * = 0.5039Re~(-0.258) Pr~(0.215)
　　模擬得到的傳熱系數(shù)比Chun采用單一成分工質降膜蒸發(fā)得到的結果小20％左右，一方面是由于傳質不利于液膜的傳熱，另一方面由于模擬中忽略了液膜表面波動對傳熱強化作用