摇摆对LiBr-H 2 O降膜吸收性能影响的实验研究
发布时间：2021-12-11 06:31
船舶航行时船用柴油机存在大量可供利用的余热,而吸收式制冷机可以有效回收和利用这些余热,但船舶的摇摆运动会影响吸收器降膜吸收的效率。目前关于摇摆对降膜吸收影响的研究还很匮乏,因此进一步研究摇摆对降膜吸收的影响,不仅具有重要的学术价值,还具有良好的应用前景。本文将对不同摇摆状态下吸收器降膜吸收时的流型变化、温度分布和热质传递等特性进行研究。首先,本文通过理论热力计算设计了吸收式制冷机组的各部件,在六自由度摇摆台上搭建了以LiBr-H20为制冷工质对的吸收式制冷实验台,为了使吸收器降膜吸收时可视化,吸收器中的一根降膜管使用透明玻璃管代替,实验主要从吸收器的角度研究了不同摇摆条件对制冷性能的影响。然后,在不同的流量和摇摆条件下,分别使用高速摄像机和红外热像仪拍摄了吸收器竖直管降膜吸收时流型的变化和温度的分布,并分析不同实验条件下流型和温度场的变化以及它们对吸收性能的影响。实验表明:（1）随着溶液流量的增加,降膜流动依次表现为稳定层流、“竹节”式波状流、合并波状流以及液膜脱落等形式;（2）摇摆频率越高,摇摆角度越大,降膜受到的扰动也越大,当降膜为层流小流量时,扰动越大放出的吸收热越多;（3）溶液...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１能源消费总量的柱线图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｌｕｍｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｏｔａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???ｉ?／?ｆ?＾??水?ｍ＇?刑一＾＼?ｆ剂??ｉｔ?＃??（ａ）?（ｂ）??图１．５降膜吸收示意图??Ｆｉｇ．?１．５?Ｆａｌｌｉｎｇ?ｆｉｌｍ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??１．５．３静止状态下降膜吸收的研究现状??在Ｈ２〇－ＬｉＢｒ制冷系统中，一般使溶液沿壁面自由流动降膜，直接与水蒸汽接触并??吸收水蒸汽。管外降膜吸收器一般应用于大型吸收式制冷机组中，小型机组使用管内降??膜更便于操作，此时溶液流量较小并且容易控制。吸收式制冷相对压缩蒸汽式制冷系统??体积较大，？因此在陆地上静止运行时，很多学者都聚焦于研究提高吸收器单位空间体积??的吸收率。要提高吸收器的吸收效率，主要从两个方面着手：一是改变吸收器的结构［４７＞??［５２１，在不影响吸收效果的前提下缩小其体积；二是在制冷工质对溶液中加入活性剂＾??［５６］，改变降膜时液体表面的张力，从而增强吸收。??ＹｕｑｉＳｈｉ＾等研宂了波浪流对液膜下降吸收的影响，以半抛物线速度分布的层流假??设进疔吸收模拟，并在ＬＢＭ模拟中观察到到液膜的波动过程，当整个模拟部分长度为??ｌｍ时，溴化锂溶液降膜流速的初始速度为Ｏ．ｌｍ／ｓ，结果表明波流的传热和传质明显增??强。与层流相比，质量（Ｓｈ）和热（Ｎｕ）转移的局部无量纲数分别增加了?４倍和２倍。??水平管束降膜吸收时液滴的形成、分离和冲击，以及由此产生的波和膜干扰都会影响液??体的混合和分布，从而影响传热和传质速率，ＡｎａｎｄａＫｒｉｓｈｎａＮａｇａｖａｒａｐｕ和Ｓｒｉｎｉｖａｓ??Ｇａｒｉｍｅｌｌａ［５８］介绍了一种解决这些管束结构造成干扰的微通道管束流动的流体动力学模
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???预冷储液罐采用３０４不锈钢设计为圆筒状，同样采用盘管作为换热器，盘管的形式??和尺寸同蒸发器的换热部分一样。预冷储液罐的上端设有灌液口，供添加溶液使用；下??端设有取液口，当停止实验后，用来排出溶液，以免设备被长期腐蚀。??图２．２吸收器俯视图?图２．３降膜玻璃管??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｆｉｇ．?２．３?Ｆａｌｌｉｎｇ?ｆｉｌｍ?ｇｌａｓｓ?ｔｕｂｅ??２．４．３发生器??发生器的作用是使溴化锂稀溶液受热沸腾，使冷剂蒸汽从中分离出来。本实验所用??的发生器是使用３０４不锈钢材料加工成的圆筒状结构，发生器底部装有５００Ｗ的加热棒??代替船舶虎气进行加热。发生器上端装有两块交错的挡板，夹杂小液滴的冷剂蒸汽通过??挡板时，小液滴会相互影响并聚集在挡板下平面，达到一定数量后会再次滴落进发生器??里面，尽量降低冷剂被污染的可能性。发生器的中部装有一个圆形玻璃视窗，视窗通过??法兰连接，嵌入发生器壁面上。可以通过视窗随时监测发生器浓溶液的液位，避免液位??过低引起电加热棒的干烧，还可以避免加入的溶液过多而倒灌进冷凝器，引发制冷剂的??污染。?．?．?：．?：?Ｉ??发生器正常工作时，由吸收器过来的稀溶液被电加热棒加热至沸腾，蒸发的冷剂蒸??汽由上部的蒸汽管道进入冷凝器被冷凝，浓溶液从下部的出口流向吸收器。??２．４．４冷凝器??冷凝銮的作用是把冷剂蒸汽冷凝为冷剂水。冷凝器呈圆筒状立式结构，使用３０４不??锈钢制成。进入冷凝器的是高温的冷剂蒸汽，良好的换热结构才能保证冷剂蒸汽被完全??冷凝。我们把冷凝器内部换热管道的管程数设计为５
本文编号：3534180
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１能源消费总量的柱线图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｏｌｕｍｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｏｔａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???ｉ?／?ｆ?＾??水?ｍ＇?刑一＾＼?ｆ剂??ｉｔ?＃??（ａ）?（ｂ）??图１．５降膜吸收示意图??Ｆｉｇ．?１．５?Ｆａｌｌｉｎｇ?ｆｉｌｍ?ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??１．５．３静止状态下降膜吸收的研究现状??在Ｈ２〇－ＬｉＢｒ制冷系统中，一般使溶液沿壁面自由流动降膜，直接与水蒸汽接触并??吸收水蒸汽。管外降膜吸收器一般应用于大型吸收式制冷机组中，小型机组使用管内降??膜更便于操作，此时溶液流量较小并且容易控制。吸收式制冷相对压缩蒸汽式制冷系统??体积较大，？因此在陆地上静止运行时，很多学者都聚焦于研究提高吸收器单位空间体积??的吸收率。要提高吸收器的吸收效率，主要从两个方面着手：一是改变吸收器的结构［４７＞??［５２１，在不影响吸收效果的前提下缩小其体积；二是在制冷工质对溶液中加入活性剂＾??［５６］，改变降膜时液体表面的张力，从而增强吸收。??ＹｕｑｉＳｈｉ＾等研宂了波浪流对液膜下降吸收的影响，以半抛物线速度分布的层流假??设进疔吸收模拟，并在ＬＢＭ模拟中观察到到液膜的波动过程，当整个模拟部分长度为??ｌｍ时，溴化锂溶液降膜流速的初始速度为Ｏ．ｌｍ／ｓ，结果表明波流的传热和传质明显增??强。与层流相比，质量（Ｓｈ）和热（Ｎｕ）转移的局部无量纲数分别增加了?４倍和２倍。??水平管束降膜吸收时液滴的形成、分离和冲击，以及由此产生的波和膜干扰都会影响液??体的混合和分布，从而影响传热和传质速率，ＡｎａｎｄａＫｒｉｓｈｎａＮａｇａｖａｒａｐｕ和Ｓｒｉｎｉｖａｓ??Ｇａｒｉｍｅｌｌａ［５８］介绍了一种解决这些管束结构造成干扰的微通道管束流动的流体动力学模
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???预冷储液罐采用３０４不锈钢设计为圆筒状，同样采用盘管作为换热器，盘管的形式??和尺寸同蒸发器的换热部分一样。预冷储液罐的上端设有灌液口，供添加溶液使用；下??端设有取液口，当停止实验后，用来排出溶液，以免设备被长期腐蚀。??图２．２吸收器俯视图?图２．３降膜玻璃管??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｏｐ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ａｂｓｏｒｂｅｒ?Ｆｉｇ．?２．３?Ｆａｌｌｉｎｇ?ｆｉｌｍ?ｇｌａｓｓ?ｔｕｂｅ??２．４．３发生器??发生器的作用是使溴化锂稀溶液受热沸腾，使冷剂蒸汽从中分离出来。本实验所用??的发生器是使用３０４不锈钢材料加工成的圆筒状结构，发生器底部装有５００Ｗ的加热棒??代替船舶虎气进行加热。发生器上端装有两块交错的挡板，夹杂小液滴的冷剂蒸汽通过??挡板时，小液滴会相互影响并聚集在挡板下平面，达到一定数量后会再次滴落进发生器??里面，尽量降低冷剂被污染的可能性。发生器的中部装有一个圆形玻璃视窗，视窗通过??法兰连接，嵌入发生器壁面上。可以通过视窗随时监测发生器浓溶液的液位，避免液位??过低引起电加热棒的干烧，还可以避免加入的溶液过多而倒灌进冷凝器，引发制冷剂的??污染。?．?．?：．?：?Ｉ??发生器正常工作时，由吸收器过来的稀溶液被电加热棒加热至沸腾，蒸发的冷剂蒸??汽由上部的蒸汽管道进入冷凝器被冷凝，浓溶液从下部的出口流向吸收器。??２．４．４冷凝器??冷凝銮的作用是把冷剂蒸汽冷凝为冷剂水。冷凝器呈圆筒状立式结构，使用３０４不??锈钢制成。进入冷凝器的是高温的冷剂蒸汽，良好的换热结构才能保证冷剂蒸汽被完全??冷凝。我们把冷凝器内部换热管道的管程数设计为５
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