含表面活性剂溴化锂水溶液池核沸腾换热特性实验研究

发布时间：2017-09-16 18:21

  本文关键词：含表面活性剂溴化锂水溶液池核沸腾换热特性实验研究

  更多相关文章： 添加剂 溴化锂溶液 表面张力 浊点 盐析效应 池核沸腾换热

【摘要】：溴化锂(LiBr)吸收式制冷机组以水为制冷剂,以无毒无臭的LiBr盐为吸收质,以低温热源为驱动力,在节能环保方面具有巨大优势并逐步受到国内外的广泛重视。但LiBr盐溶液的换热特性较差,机组发生器的换热效率较低,因此改善LiBr溶液的换热特性十分必要,且目前关于该溶液的换热特性及相关强化换热还缺乏较为系统的认识,故本文内容具有一定的理论与实际意义。本文以质量分数分别为10%、20%和30%的LiBr盐溶液作为基液,分别以三种在酸碱盐环境中较为稳定的非离子型表面活性剂(NS)聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)、聚氧乙烯单叔辛基苯基醚(Triton X-114)和异辛醇(2EH)作为添加剂,从溶液的物理化学性质出发研究了LiBr盐的浓度、溶液静态表面张力以及NS的浊点(CP)等因素对LiBr盐溶液的饱和温度、沸腾所需过热度和换热系数等池核沸腾换热特性的影响。静态表面张力测量结果表明,LiBr盐的浓度对溶液表面张力有着显著影响;三种表面活性剂均能明显减小其表面张力,且2EH的效果较好,约能使其降低35%左右,但所需浓度较高,约为另外两者的六倍左右。此外LiBr盐的浓度对添加剂的临界胶束浓度(CMC)也有一定影响,并且从表面张力的形成机理及LiBr的盐析效应出发,对其相关现象进行了较为详细地分析。针对NS的浊点特性,搭建相关观测装置,研究了NS的浓度对其自身浊点的影响规律,以及LiBr盐的浓度对活性剂溶液浊点的影响规律,并从浊点的形成机理入手,详细分析了相关实验现象,探讨了浊点对池核沸腾换热特性的影响机制。搭建了池核沸腾换热装置,详细分析了上述三种NS溴化锂水溶液的沸腾换热特性及其影响因素。结果表明,Triton X-100和Triton X-114均能够显著改善溴化锂水溶液的换热特性,其最佳浓度约在CMC附近,其中Triton X-100的效果较优,最大提升效果在40%左右,但2EH几乎没有相应的作用。在此基础上,结合表面张力、溴化锂盐浓度影响因子(CIF)和表面张力影响因子(SIF)等参数,对相关实验现象进行了详细地分析。
【关键词】：添加剂 溴化锂溶液 表面张力 浊点 盐析效应 池核沸腾换热
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB611
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 基本符号表11-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.2.1 盐溶液池沸腾换热14-15
• 1.2.2 活性剂强化换热模型15-17
• 1.2.3 活性剂强化换热17-19
• 1.3 研究现状总结19
• 1.4 本文内容19-20
• 第二章 池沸腾换热机理20-31
• 2.1 沸腾曲线20-21
• 2.2 气泡热力学21-27
• 2.2.1 气泡产生的热力平衡21-23
• 2.2.2 核化机理23-27
• 2.3 气泡动力学27-29
• 2.3.1 气泡的生长27-28
• 2.3.2 气泡的脱离28-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第三章 溴化锂及表面活性剂水溶液的表面张力31-43
• 3.1 表面张力概述31-33
• 3.1.1 表面张力的形成31
• 3.1.2 影响表面张力的因素31-33
• 3.1.3 溶液表面张力33
• 3.2 表面活性剂分类33-34
• 3.3 表面张力测量方法34-37
• 3.4 测量方法37-38
• 3.4.1 仪器校正37
• 3.4.2 溶液配制37
• 3.4.3 测量步骤37-38
• 3.5 准确度验证38
• 3.6 测量结果及分析38-42
• 3.6.1 溴化锂溶液表面张力38-39
• 3.6.2 添加剂对表面张力的影响39-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 溴化锂表面活性剂水溶液的浊点43-49
• 4.1 引言43-44
• 4.2 浊点的影响因素和机理44-45
• 4.2.1 NS浓度的影响和机理44
• 4.2.2 分子结构的影响和机理44
• 4.2.3 添加物的影响和机理44-45
• 4.3 实验内容及目的45
• 4.4 实验装置与方法45-46
• 4.4.1 实验装置45-46
• 4.4.2 实验方法46
• 4.5 实验结果及分析46-48
• 4.5.1 活性剂浓度对浊点的影响46-47
• 4.5.2 溴化锂对浊点的影响47-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 溴化锂表面活性剂水溶液的池核沸腾换热49-64
• 5.1 实验内容及目的49
• 5.2 实验设计49-53
• 5.2.1 实验装置49-51
• 5.2.2 实验步骤51-52
• 5.2.3 数据处理52-53
• 5.2.4 不确定度分析53
• 5.2.5 可重复性实验53
• 5.3 实验结果及分析53-62
• 5.3.1 溴化锂盐对池核沸腾换热的影响53-56
• 5.3.2 添加剂对沸腾换热的影响56-61
• 5.3.3 浊点对沸腾换热影响的探讨61-62
• 5.4 本章小结62-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 本文内容与结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 在学期间发表的学术论文及其他科研成果71

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本文编号：864684