溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)水平管外降膜吸收強(qiáng)化傳熱性能研究.pdf

1、溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)是一種可以用低品位熱能驅(qū)動(dòng)且環(huán)保的制冷系統(tǒng)，特別是近幾十年來(lái)在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。在溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)中，吸收器的換熱性能在很大程度上影響著整個(gè)機(jī)組的制冷性能，故對(duì)于如何提高吸收器性能的研究很有必要。水平管外降膜吸收是目前國(guó)內(nèi)外比較認(rèn)可的吸收模式。本文主要從理論分析及數(shù)值模擬的角度研究了溴化鋰溶液在水平管外降膜吸收過(guò)程及通過(guò)使用表面包敷金屬絲網(wǎng)的強(qiáng)化換熱管對(duì)該過(guò)程傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化。
　　本文對(duì)溴化鋰溶液水

2、平管外降膜吸收過(guò)程建立了數(shù)學(xué)及物理模型，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，得出了液膜厚度、液膜流速、局部傳熱系數(shù)、熱邊界層厚度等解析式。通過(guò)改變模型中溶液雷諾數(shù) Re、管壁周向角角度θ等參數(shù)得到不同條件下水平管外液膜厚度及液膜流速分布規(guī)律。并通過(guò)CFD軟件對(duì)降膜流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，改變水平管參數(shù)，得到液膜厚度分布及速度場(chǎng)分布等一系列規(guī)律。將理論分析與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比一致，驗(yàn)證了計(jì)算的正確性。
　　由于Fluent軟件功能非常強(qiáng)大，不僅可以滿足

3、不同用戶的需求還可以根據(jù)需求自定義函數(shù)進(jìn)行邊界條件等參數(shù)設(shè)置，故本文選用Fluent軟件作為進(jìn)行數(shù)值模擬的CFD軟件。
　　此外，本文在理論分析了光滑水平管外降膜吸收傳熱特性的基礎(chǔ)上，對(duì)管外纏繞金屬絲網(wǎng)的強(qiáng)化管進(jìn)行理論分析與數(shù)值模擬。該種強(qiáng)化管可以簡(jiǎn)化為管外帶有規(guī)則矩形肋片的換熱管。包敷金屬絲網(wǎng)的絲徑可近似簡(jiǎn)化為矩形肋片的肋高進(jìn)行分析，金屬絲網(wǎng)的目數(shù)則可近似由肋片的間距表示。本文選擇了不同型號(hào)的金屬絲網(wǎng)纏繞水平管，通過(guò)CFD軟件重

4、點(diǎn)分析了當(dāng)所纏繞金屬絲的絲徑及目數(shù)不同時(shí)的換熱特性，對(duì)比了不同絲徑目數(shù)下的液膜厚度及熱邊界層厚度分布。此外分別建立吸收器整體的模型，并用CFD軟件數(shù)值模擬不同絲徑及目數(shù)條件下吸收器整體的溫度場(chǎng)分布。最后總結(jié)出液膜厚度及熱邊界層厚度分布規(guī)律，并得出最有利于提高吸收器降膜吸收換熱效率的條件。研究發(fā)現(xiàn)表面包敷金屬絲網(wǎng)的強(qiáng)化管有利于換熱，但選擇絲徑及目數(shù)的大小很重要。適當(dāng)?shù)慕z徑及目數(shù)可以得到較大的傳熱系數(shù)。結(jié)果表明，本文中當(dāng)絲徑為0.2mm，目