乙醇溶液液滴降压蒸发过程传热传质特性
本文关键词：乙醇溶液液滴降压蒸发过程传热传质特性 出处：《化工进展》2016年03期 论文类型：期刊论文
【摘要】：针对单个乙醇溶液液滴在降压环境下蒸发的传热传质过程建立了数学模型。模型基于液相的能量守恒和传质扩散理论,利用经典拓展模型计算液滴的质量蒸发率,并引入活度系数考虑液滴表面的蒸气分压。采用液滴悬挂法进行实验,分别记录了乙醇溶液液滴和乙酸溶液液滴在降压蒸发过程中的液滴内温度变化。将实验数据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴内部温度分布以及浓度分布随时间的变化。结果表明:快速降压阶段空气流动较快,加之乙醇工质易挥发,液滴表面温度下降迅速,液滴内部温差和乙醇浓度梯度较大;压力稳定后,空气流速为零,液滴内部温差和乙醇浓度梯度逐渐减小。由于液滴内部的热扩散速率大于传质扩散系数,内部温度随时间的变化比浓度随时间的变化更快。
[Abstract]:A mathematical model was established for the heat and mass transfer process of a single ethanol solution in a depressurized environment. Based on the energy conservation and mass transfer theory of liquid phase, the model calculates the mass evaporation rate of liquid droplets by using the classical expansion model, and introduces the activity coefficient to consider the vapor partial pressure of the droplet surface. The liquid drop suspension method was used to test the temperature changes in the droplets of the drops of ethanol solution and acetic acid solution during the depressurization evaporation process. The validity of the model is verified by comparing the experimental data with the calculated results. The temperature distribution inside the droplet and the change of the concentration distribution with time are obtained by the model calculation. The results showed that the air flow was faster at the stage of rapid decompression, and the surface temperature of the droplet decreased rapidly, and the temperature gradient of the droplet and the ethanol concentration gradient were larger when the ethanol working fluid was volatile. After the pressure stabilized, the air velocity was zero, and the temperature gradient inside the droplet and the gradient of ethanol concentration gradually decreased. As the heat diffusion rate inside the droplet is greater than the mass transfer diffusion coefficient, the change of the internal temperature with time is faster than the time.
【作者单位】： 华北电力大学能源动力与机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51406055) 河北省自然科学基金(E2012502069) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014MS106)
【分类号】：TK124
【正文快照】： (2014MS106)。droplet internal temperature change with time is faster than the concentration change versus time.降压环境下液滴的蒸发过程,是一种伴随相变的传热传质过程,该过程能够被广泛应用于喷雾干燥、快速蒸馏和工业脱盐等领域。实验研究方面,OWEN和JALIL[1]采用
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1346281
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