摇摆状态下TFE-TEGDME降膜吸收的可视化实验研究
发布时间：2020-05-18 13:22
【摘要】：在全球经济迅猛发展的今天,化石燃料仍然占全球能源的主导地位,但是化石燃料同样存在不可再生、污染环境等问题,所以越来越多的国家开始重视节能和减排。在船舶制冷方面,吸收式制冷系统拥有可以利用船舶柴油机余热和不会破坏臭氧层的优点,这正符合当今世界的需求。本文将对建立在六自由度摇摆台之上的以TFE-TEGDME(三氟乙醇-二甲醚四甘醇)为制冷工质对的吸收式制冷系统进行可视化实验研究。本实验装置主要部件包括蒸发器、冷凝器、发生器、吸收器和溶液热交换器等,其中为了进行可视化实验,将吸收器三根降膜管中的一根加工为可视化玻璃管,同时在吸收器之前设计一个预冷储液罐对进入吸收器的溶液进行预冷。实验内容主要包括竖直降膜管的流型实验和制冷机组的整体性能实验。竖直降膜管的流型实验主要是通过高速摄像机对不同流量和不同运动状态下吸收器的可视化降膜管内的降膜流型进行拍摄,并进一步分析不同降膜流型对吸收器吸收效果和制冷机组整体的制冷效果的影响。实验结果表明:在流量较小的静止状态下,管内液膜主要呈层流形式,此时吸收效果一般:随着摇摆幅度的增大或摇摆周期的减小,液膜逐渐呈现单色波和稳定波状流形式,此时的吸收效果也随着增大;而当摇摆幅度过大或摇摆周期过小时,液膜将呈现合并波状流的形式并出现脱落现象,此时吸收效果大幅度降低。制冷机组的整体性能试验主要是通过数据采集仪对系统各部分的参数进行采集分析,进一步得到机组的COP等性能。结果表明:1)当摇摆幅度不太大或摇摆周期不太小时,吸收器的传热通量、传质通量要优于静止状态,系统的COP也优于静止状态;2)当摇摆幅度过大或摇摆周期过小时,吸收器的传热通量、传质通量大幅度降低,系统的COP也将大幅度降低;3)当溶液流量较大时,摇摆状态对液膜的影响也更大,机组性能受到的影响也将变大。
【图文】：
逑与传统蒸汽压缩式制冷相比，吸收式制冷用于船舶上，可以充分利用船舶的逡逑余热，图１．２为船舶柴油机热平衡图。当代船舶柴油机的热效率在热机中是最高的，逡逑但一般也只达３５％？５０％，，柴油机燃烧后的热量约２５％被排气带走，２０％被冷却逡逑水带走，５％为其他热量损失［７］。低速二冲程柴油机的排气温度在３００°Ｃ左右，中逡逑速四冲程柴油机的排气温度在３８０°Ｃ左右，柴油机冷却水的温度在６０？８５°Ｃ，辅逡逑助锅炉的排气温度在１５０？２５０°Ｃ，对这部分余热的充分利用则是船舶节能与环保逡逑的关键所在，也将有效地减少船舶运输成本［８］。吸收式制冷系统如果充分利用这部逡逑分余热，将大大节省船舶的燃料消耗。但是，船舶上的制冷工况与在陆地上有很逡逑大的区别，吸收式制冷机在陆地上运行可以看作是一个在平稳的条件下运行的过逡逑程。但是在船舶上的运行将受到各种海况的影响
目前一些学者已经对静止状态下的降膜吸收过程进行了研究。在国内研究方逡逑面，周志刚，武润宇等［４２，４３＿ｎｈ３－ｈ２ｏ降膜吸收的强化方式和影响因素进行了汇逡逑总，并讨论了未来研宄的可能性，同时研[偭隋澹冢睿夏擅琢魈宥园彼的の盏挠板义舷欤衔孀拍擅琢魈迮ǘ鹊脑龃螅越的の招Ч那炕窍仍龃蠛蠹跣〉摹ｅ义闲煺裰械龋郏矗矗荻源怪惫埽睿瑁常瑁玻锝的の盏哪Ｄ饨峁胧笛榻峁辛硕员确治觯义先衔诮诠涞奶跫拢事式岣撸保常玻ァ＝夤涞龋郏矗担荻裕保蓿福保ⅲ保保玻叭芤禾礤义霞幽擅琢Ｗ雍蟮拇侍匦越辛搜绣常⑾旨尤胍欢康哪擅琢Ｗ踊嵩銮课掌麇义系奈账俾屎痛市省Ｃ┢嫉龋郏矗叮萃ü⑹惫芡饨的の展痰氖锢礤义夏Ｐ停徊教岢鋈芤憾啻尾家何漳Ｐ停晕掌鞯纳杓铺峁┝艘欢ǖ闹傅甲麇义嫌谩Ｕ沤耄郏矗罚萏岢觯裕疲牛裕牛牵模停胖评涔ぶ识缘奈帐街票低吃诖胺矫娴挠τ茫义喜⒔辛耸的Ｄ獾难芯浚⑾值陀冢常
本文编号：2669782
【图文】：
逑与传统蒸汽压缩式制冷相比，吸收式制冷用于船舶上，可以充分利用船舶的逡逑余热，图１．２为船舶柴油机热平衡图。当代船舶柴油机的热效率在热机中是最高的，逡逑但一般也只达３５％？５０％，，柴油机燃烧后的热量约２５％被排气带走，２０％被冷却逡逑水带走，５％为其他热量损失［７］。低速二冲程柴油机的排气温度在３００°Ｃ左右，中逡逑速四冲程柴油机的排气温度在３８０°Ｃ左右，柴油机冷却水的温度在６０？８５°Ｃ，辅逡逑助锅炉的排气温度在１５０？２５０°Ｃ，对这部分余热的充分利用则是船舶节能与环保逡逑的关键所在，也将有效地减少船舶运输成本［８］。吸收式制冷系统如果充分利用这部逡逑分余热，将大大节省船舶的燃料消耗。但是，船舶上的制冷工况与在陆地上有很逡逑大的区别，吸收式制冷机在陆地上运行可以看作是一个在平稳的条件下运行的过逡逑程。但是在船舶上的运行将受到各种海况的影响
目前一些学者已经对静止状态下的降膜吸收过程进行了研究。在国内研究方逡逑面，周志刚，武润宇等［４２，４３＿ｎｈ３－ｈ２ｏ降膜吸收的强化方式和影响因素进行了汇逡逑总，并讨论了未来研宄的可能性，同时研[偭隋澹冢睿夏擅琢魈宥园彼的の盏挠板义舷欤衔孀拍擅琢魈迮ǘ鹊脑龃螅越的の招Ч那炕窍仍龃蠛蠹跣〉摹ｅ义闲煺裰械龋郏矗矗荻源怪惫埽睿瑁常瑁玻锝的の盏哪Ｄ饨峁胧笛榻峁辛硕员确治觯义先衔诮诠涞奶跫拢事式岣撸保常玻ァ＝夤涞龋郏矗担荻裕保蓿福保ⅲ保保玻叭芤禾礤义霞幽擅琢Ｗ雍蟮拇侍匦越辛搜绣常⑾旨尤胍欢康哪擅琢Ｗ踊嵩銮课掌麇义系奈账俾屎痛市省Ｃ┢嫉龋郏矗叮萃ü⑹惫芡饨的の展痰氖锢礤义夏Ｐ停徊教岢鋈芤憾啻尾家何漳Ｐ停晕掌鞯纳杓铺峁┝艘欢ǖ闹傅甲麇义嫌谩Ｕ沤耄郏矗罚萏岢觯裕疲牛裕牛牵模停胖评涔ぶ识缘奈帐街票低吃诖胺矫娴挠τ茫义喜⒔辛耸的Ｄ獾难芯浚⑾值陀冢常
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