構(gòu)型涂層管降膜吸收流動(dòng)及熱質(zhì)傳遞特性實(shí)驗(yàn)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(duì)工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。第二類(lèi)吸收式熱泵由于其良好的經(jīng)濟(jì)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(guò)程耦合了流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。降膜吸收由于其小溫差和高效率等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。
　　本文制備了構(gòu)型PFA（全氟烷氧基樹(shù)脂）涂層管，對(duì)涂層的疏水性進(jìn)行了接觸角測(cè)試并進(jìn)行了SEM表征，涂層的接觸角約120°，實(shí)驗(yàn)后涂層的接觸角下降

2、了10°左右，可能是由于實(shí)驗(yàn)中涂層經(jīng)液體的浸潤(rùn)和沖刷作用造成的。通過(guò)對(duì)豎管降膜流型觀(guān)測(cè)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(dòng)形態(tài)，涂層的疏水作用會(huì)造成液膜的集聚，棋格構(gòu)型涂層對(duì)液膜具有重新布液的作用。
　　采用JDC-Ⅱ型電容測(cè)微儀對(duì)構(gòu)型涂層管降液膜厚度進(jìn)行了測(cè)量。液膜厚度成準(zhǔn)周期性波動(dòng)，波峰具有前端比較平緩，后端比較陡峭的特點(diǎn)。疏水涂層的添加增強(qiáng)了液膜的波動(dòng)，在保證增加液膜波動(dòng)的同時(shí)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(cuò)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(dòng)Re、降膜距離、入口溫度和壁面熱通量等因素對(duì)液膜表面溫度場(chǎng)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)構(gòu)型涂層管的傳熱傳質(zhì)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)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(guò)程中，構(gòu)型涂層對(duì)液膜造成的摻混作用和液膜厚度增大作用中前者起主導(dǎo)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(guò)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