水平螺旋翅片管外降膜蒸發(fā)傳熱傳質性能研究.pdf

1、淡水資源的匱乏和能源的緊缺導致利用可再生能源的淡化水技術越來越受到重視。內蒙古地區(qū)水資源天然緊缺，地下水是主要的供水水源，但地下水普遍是含鹽、含氟量較高的苦咸水。因此結合該地區(qū)太陽能資源豐富的特點，設計了將太陽能蒸餾系統(tǒng)和水平管降膜蒸發(fā)系統(tǒng)相結合的新系統(tǒng)，為該地區(qū)的淡水供應提供一種新的水淡化途徑。
　　水平管降膜蒸發(fā)技術因存在相變過程具有傳熱溫差小、傳熱系數(shù)高且能夠利用低品位能源的優(yōu)點，成為一種節(jié)能型蒸餾淡化技術。本文通過搭建水平

2、管降膜蒸發(fā)傳熱試驗平臺重點研究降膜蒸發(fā)過程。利用搭建的試驗平臺，研究噴淋密度、蒸發(fā)溫度、熱流密度等因素對蒸發(fā)量及降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)的影響規(guī)律。研究結果表明：（1）蒸發(fā)量：在實驗參數(shù)范圍內，隨著蒸發(fā)溫度的提高、熱流密度的增大，螺旋翅片管束和普通光管管束的單位時間蒸發(fā)量均增加；對于前者，蒸發(fā)溫度為40℃和50℃時，噴淋密度0.060kg/(m·s)時對應的單位時間蒸發(fā)量大；蒸發(fā)溫度為60℃和70℃，噴淋密度0.072kg/(m·s)時單位時間

3、蒸發(fā)量大；對于后者，熱流密度在3.91kw/m2~7.69 kw/m2之間時，噴淋密度0.072kg/(m·s)時單位時間蒸發(fā)量大；熱流密度在10.11kw/m2~16.05 kw/m2之間時，噴淋密度0.060kg/(m·s)時對應的單位時間蒸發(fā)量大。（2）降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)：在實驗參數(shù)范圍內，隨蒸發(fā)溫度的提高，螺旋翅片管和普通光滑圓管的降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)都增大；對于螺旋翅片管，隨著熱流密度的增大，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)增大，但降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)

4、幾乎不受噴淋密度的影響；對于普通光滑管，熱流密度變化對降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)產生的影響很小；蒸發(fā)溫度為40℃時，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨噴淋密度的變大先變大，后減小；蒸發(fā)溫度為70℃時，降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)隨噴淋密度的變大而略微減小。當噴淋密度0.064kg/(m·s)、蒸發(fā)溫度50℃、熱流量193.2W~394W時，螺旋翅片管的降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)大約為普通光滑管的2倍。
　　本文利用Fluent軟件對管外液膜的分布情況進行了三維數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)布液