溴化锂风冷垂直降膜吸收器结构地研究.pdfVIP

中国工程热物理年会 传热传质学 第十屠年会 论文编号：01305 溴化锂风冷垂直降膜吸收器结构的研究+ 程文龙 陈则韶 吴贻剐 胡艽 中国科学技术大学热科学和能源工程系．安徽台肥．230027 摘要本文采用数值方法对溴化埋风岭垂直吸收器在降膜吸收过程中的传热、传质特性进行了模拟． 在分析过程中，着重讨论了风冷对漉抉热系数、浓落液入口参数等因素对吸收性能的影响．并对布液 盒对风冷吸收器的传热、传质性能的影响进行了讨论．丰文对垂直降膜吸收器的设计和优化具有参考 价值． 关键词：吸收嚣，降膜吸收，风冷，传热传质 1 引言 随着“西气东输”工程的实施及压缩式空调机所面临的巨大环境压力，吸收式制冷 机得到越来越广泛的重视。小型化、风冷式机组是吸收式制冷机发展的一个方向。吸收 器是影响吸收式制冷机性能的关键部件。要实现吸收式制冷机的小型化，解决吸收器的 风冷问题是关键。对于垂直降膜吸收器的传热、传质问题的研究已经开展[1，2】；文献 [3，4]对风冷降膜吸收器特性进行了初步探讨。但是，目前对于风冷降膜吸收器传热、 传质问题的研究还不充分，有关这方面的工作亟待加强。 2物理数学模型 ‘ 图i为风冷吸收器的结构简图。以溴化锂—水吸收器为例，溴化锂浓溶液通过吸收 器的顶部喷下，沿垂直管内壁面成液膜流下；由于溴化锂浓溶液中水的分压力小于水蒸 汽的压力，管内的水蒸气将被吸收，溴化锂浓溶液浓度降 低，最后变成稀溶液聚集在吸收器下部的集液器中流出。 溴化锂在吸收水蒸气过程中，要释放出大量吸收热。为了 保证吸收顺利进行，采用风冷对吸收器进行冷却．强化吸 收效果。采用风冷的困难之处在于风冷的冷却效果要远小 于水冷。强化管外换熟是实现风冷吸收的关键。可以在吸 收管外使用肋片，加强风侧的对流换热系数。 为了分析方便，本文作了如下假定： 1)液膜流动为光滑的层流流动： 图L、风冷降膜吸收器 ‘本课题受中国科学技术大学高水平大学建设专向基金资助 925 2)蒸汽为静止的单组分，没有不凝性气体，压力处处相等，气相传热忽略不计： 3)溶液为不可压缩流体，物性为常数： 4)在气液界面处溶液达到相平衡，并忽略剪切力的作用： 5)蒸汽在气液界面处被吸收时，放出全部吸收热，并立即传入液膜内部： 6)由于液膜厚度和管径相比很小，故垂直管降膜吸收可简化为竖板降膜吸收： 7)横掠过吸收器的空气温度等于环境温度，并保持常数。 描述降膜吸收过程的连续性方程、动量方程、能量方程和浓度方程分别表示如下 罢+罢=o (1) Ⅸoy “拿+_Ou：v鲁+g (2) Ⅲ oy oy “坚+v坚：a窑 (3) 知 却 却2 “当+v宴：D竺 (4) 苏 却 却2 式中，u和P分别为溶液纵向速度和横向速度，，和c为溶液的温度和浓度，V、旺、 和口分别是溶液的粘性系数、温度系数和质量扩散系数，g为当地重力加速度。 对于垂直吸收器，降膜吸收过程的边界条件如下： (1) (2)壁面处(，：o)：：v：o，t到…h(vL)到：o 砂l。 母l。。 W m