機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)化吸收式制冷傳熱傳質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、溴化鋰吸收式制冷機(jī)采用熱能作為驅(qū)動(dòng)力，能耗低，可以利用低品位熱能，因此在余熱回收領(lǐng)域有著明顯的優(yōu)勢(shì)。以溴化鋰溶液-水作為工質(zhì)，無毒，無害，不可燃不爆炸，環(huán)保性能好，符合國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。但是，由于溴化鋰吸收式制冷機(jī)的效率比較低，所以它的推廣和應(yīng)用受到了限制。要想提高吸收式制冷機(jī)的效率，關(guān)鍵在于提高其傳熱傳質(zhì)效果。但是由于吸收器內(nèi)的傳熱和傳質(zhì)過程是相互影響、相互耦合的一個(gè)復(fù)雜的過程，所以傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)課題。本

2、文主要對(duì)機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)化吸收式制冷傳熱傳質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文首先介紹了工程實(shí)踐中強(qiáng)化吸收器傳熱傳質(zhì)的一般方法，然后分別介紹了國內(nèi)外傳熱傳質(zhì)強(qiáng)化以及振動(dòng)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)的研究現(xiàn)狀，從而引出了振動(dòng)強(qiáng)化吸收式制冷傳熱傳質(zhì)的概念。
　　分析了單管降膜吸收的物理模型和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)數(shù)學(xué)模型的微分方程式推導(dǎo)出了計(jì)算液膜厚度、傳熱系數(shù)以及傳質(zhì)系數(shù)的計(jì)算公式。之后，在靜止?fàn)顟B(tài)下的降膜吸收數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)吸收器內(nèi)換熱管振動(dòng)的物理模型建立

3、了振動(dòng)情況下的降膜吸收的數(shù)學(xué)模型，并且對(duì)振動(dòng)情況下的液膜厚度、傳熱系數(shù)以及傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，頻率越高，振幅越大，液膜越薄，傳熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)越大。
　　介紹了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的具體情況，實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要包括一臺(tái)熱水型的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，電動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，恒溫水循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量采集系統(tǒng)。然后實(shí)驗(yàn)研究了振動(dòng)對(duì)吸收式制冷傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在某個(gè)特定的振動(dòng)工況下，振動(dòng)不僅可以有效地強(qiáng)化吸收器內(nèi)的傳熱傳質(zhì)過程，還可

4、以強(qiáng)化冷凝器、蒸發(fā)器等換熱器內(nèi)的換熱效果，從而提高機(jī)組的制冷量；振幅相同時(shí)，振動(dòng)頻率對(duì)強(qiáng)化效果的影響較大；頻率相同時(shí)，振幅太大或太小，振動(dòng)的強(qiáng)化效果都會(huì)下降；當(dāng)振幅與液膜厚度比較接近時(shí)振動(dòng)對(duì)機(jī)組性能的強(qiáng)化效果最好，而且當(dāng)頻率為20Hz或25Hz時(shí)，傳熱強(qiáng)化比、傳質(zhì)強(qiáng)化比以及制冷量提高比這三者的協(xié)同性比較好，說明在這樣的振動(dòng)工況下機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)最好，強(qiáng)化效果最佳；在本文的實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，頻率為20Hz～30Hz的頻率段為強(qiáng)化效果最好的頻率段，