[EMIM][DEP]-H2O垂直管外降膜性能的數(shù)值模擬.pdf

1、吸收式熱泵作為一種使用廣泛的廢熱回收裝置，其核心部件——吸收器的性能強化是眾多科研工作者們的研究的焦點。吸收器所要順利完成的是工質(zhì)對中的吸收劑對循環(huán)工質(zhì)蒸汽的吸收過程，現(xiàn)今使用比較廣泛的熱泵工質(zhì)對均在其應用過程中體現(xiàn)出了一定的局限性，如LiBr/H2O溶液的腐蝕性和易結(jié)晶性，NH3/H2O工質(zhì)對的不安全性等，因而開發(fā)新型的熱泵工質(zhì)對則顯得十分重要。另外，增強吸收器中工質(zhì)對的流體力學性能也是強化吸收器性能的非常關(guān)鍵的途徑。
　　離子

2、液體是一種常溫下呈液體的綠色環(huán)保型熔融鹽，其熱力學性質(zhì)被認為比較符合吸收式熱泵對工質(zhì)對提出的性能要求，但是現(xiàn)如今仍然缺少離子液體型工質(zhì)對在吸收器中的降膜性能方面的研究，尤其是對其中降液膜流體力學性能的研究。另外，已經(jīng)由不少學者從實驗角度驗證了某些異形管壁面對降膜吸收的強化作用，但是對傳熱傳質(zhì)的強化機理還缺少理論研究。
　　本文針對目前研究工作的不足，主要從以下幾個方面開展更為深入的研究:
　　首先，建立離子液體水溶液在垂直光

3、滑管外的二維降膜流動模型，研究降液膜的流動特征及液膜表面的波動特性。結(jié)果表明，液膜在向下流動過程中，在其表面產(chǎn)生了慣性波，慣性波對液膜內(nèi)部，尤其是靠近壁面處的流體具有很強的擾動作用，慣性波及這種擾動作用的存在可以強化降液膜的傳熱傳質(zhì)。
　　其次，分別研究了溶液的進口雷諾數(shù)及溶液濃度對降液膜流動和表面波動的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著溶液進口Re的增大，降液膜的厚度增大，波動效果呈逐漸減弱的趨勢;溶液濃度的增大會大大增加降液膜內(nèi)部的粘性應力

4、，液膜表面主要以毛細波的形式存在，但是離子液體所占摩爾分數(shù)為0.782的降液膜在出口處產(chǎn)生了一個“反?！钡墓虏ā?br>　　最后，建立了離子液體水溶液在螺旋槽管外的三維降膜流動模型，研究了螺旋溝槽的存在對降液膜流動的擾動作用，并通過改變螺旋溝槽數(shù)和溶液進口Re，分別研究了管結(jié)構(gòu)和操作條件對降膜流動的影響。結(jié)果表明，螺旋溝槽對降液膜的流動具有導流作用，增強了液膜在壁面上的鋪展性能;降液膜在流動過程中產(chǎn)生了邊界層的分離，促進了降液膜內(nèi)部流體