添加剂和纳米粒子强化溴化锂水溶液／氨水吸收特性研究进展

吸收式制冷以其节能、环保等诸多优点得到了越来越广泛的应用。本文总结与分析添加剂和纳米粒子强化溴化锂水溶液及氨水吸收特性的机制和相关实验研究的发展现状。针对吸收式制冷系统中吸收器传质系数和换热系数小而导致的制冷效率低的问题,很多学者进行了添加剂和纳米粒子对吸收过程影响的实验研究,并据此采取措施增大传质传热效率。实验主要包括以下几个方面：表面张力实验、静态池吸收实验、降膜吸收实验和氨水鼓泡吸收实验。实验结果均表明添加剂和纳米粒子可以提高吸收器中溴化锂水溶液及氨水的传热传质性能。该研究对于提高吸收式制冷系统的制冷效率有很大帮助,同时为该技术在实际系统中的应用奠定基础。     

LiBr喷雾吸收器的传热传质分离研究

吸收器是溴化锂吸收式制冷系统中最大的部件，换热面积占机组的40％左右。文章介绍了稳定性能好适合船用的喷雾吸收器的原理和特点，提出通过预冷却和绝热吸收，实现传热传质的分离，使两者可以分别得到强化。在Newman的基础上建立数学模型，对传热传质分离的吸收器进行分析和计算，得出结论。     

溴化锂水溶液强化吸收的可视化实验研究

对溴化锂吸收式制冷供热系统进行优化，其中一项重要的内容是研究吸收过程的强化。采用多个不同形状和尺寸的高效板翅式吸收器进行实验，再用表面活性介质进一步强化吸收，除记录有关参数外还可通过光窗观察吸收过程中膜的变化，同时辅以用电光分析天平和激光全息干涉方法分别研究溴化锂水溶液静止状态和成膜流动状态下水蒸汽吸收过程的局部细节，为研究强化吸收提供了直观可靠的手段。     

吸收压力对LiBr斜板绝热吸收器的影响

吸收器作为溴化锂吸收式制冷机中重要的组成部分,其中进行的传热传质过程对机组的吸收效果和传热性能有着重要的影响．本文对蒸汽——溴化锂水溶液在传热传质分离的绝热吸收器中的吸收情况进行了实验研究,对进出口温差、浓度差、吸收率随吸收压力的变化关系进行了分析,并和数值结进行了对比。实验结果表明,在实验的条件范围内,斜板绝热吸收的传质系数比水平管降膜吸收的传质系数有很大的提高,传质得到了强化。     

添加纳米粒子的溴化锂溶液传质特性

建立了纳米溴化锂溶液二维降膜传热传质数学模型,以实验数据对模型进行验证。研究结果表明,在溴化锂溶液中加入纳米粒子可以显著增强溴化锂溶液对水蒸气的吸收速率,并且随着纳米粒子添加量的增大,纳米溴化锂溶液对水蒸气的吸收速率越大;在纳米粒子添加量相同时,纳米溴化锂溶液的水蒸气吸收速率随着溶液流量的增大而增大,且水蒸气吸收速率随溶液流量的变化趋势为对数曲线趋势;溶液的传质强化比随着纳米粒子添加量的增加而增大;在溴化锂溶液中加入纳米粒子后,吸收器的传质系数随着纳米粒子添加量的增大而增大,在溶液流量为1.2 L/min时,添加0.05%纳米粒子后,吸收器传质系数增加1.32倍,添加0.1%纳米粒子后,吸收器传质系数增加1.41倍,但是,传质系数增幅随着纳米粒子含量的增加而逐渐减弱。     

振动对于吸收式制冷影响的实验研究

利用已搭建的装有电动振动系统的溴化锂吸收式制冷实验台,对溴冷机各主要部件的性能进行实验分析。主要分析振动对于吸收式制冷过程中传热和制冷性能的影响。通过实验数据的处理和分析可以看出：在低频振动状态下,蒸发器、吸收器内的换热效果均优于静止的情形,表明低频振动有利于强化换热,同时增加了机组制冷量,提高了机组COP值。     

溴冷机吸收器型式研究进展

综述了国内外溴化锂吸收式制冷机中吸收器的发展历史及研究现状;介绍了降膜式吸收器并分析了近些年发展起来的喷雾式吸收器的情况和各自的特点,分析得出:传热传质分离的预冷却吸收器可以对传热和传质过程分别进行强化,大大提高吸收器的工作效率,能在很大意义上节约设备耗材、节省投资,具有很高的学术和经济效益。     

LiBr溶液喷淋量对预冷却吸收系统的影响

在计算机程序的基础上,得出喷雾吸收双效溴化锂吸收器的热力计算结果;研究了内部条件混合溶液喷淋量对系统性能的影响情况;分析了机组制冷量以及COP值的变化情况;得出喷雾吸收时的LiBr中间溶液的最佳喷淋量,并与降膜式吸收器做了性能比较.     

强化溴化锂吸收式制冷机中吸收器热质交换的措施

本文简述了强化吸收式制冷机中吸收器热质交换的几个有效措施:添加表面活化剂,采用高性能的吸收器管和安装使表面活化剂返回吸收器工作区的专用装置等。由于添加表面活化剂后可大大降低临界喷淋密度,这对简化溴化锂溶液的循环系统有很重要的意义。     

界面活性剂对溴化锂吸收水蒸气的影响

为研究Marangoni效应的机理提供基础实验数据,同时也是为寻找更有效的添加剂以替代目前在溴化锂吸收式制冷机/热泵中被广泛采用的界面活性剂2-ethyl-1-hexanol和1-octanol,对一些可能成为界面活性剂的碳6和碳7的醇类物质开展了静态吸收促进实验研究.将碳6和碳7的醇,例如4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-hexanol, 2,4-dimethyl-3-pentanol, 4-heptanol, 2-heptanol 和1-heptanol分别混合于62 wt%浓度的溴化锂水溶液中,在静态池吸收器中来测试吸收水蒸气的情况.实验表明,在研究的实验条件下1-hexanol 和1-heptanol 对溴化锂水溶液吸收水蒸气的促进作用好于2-ethyl-1-hexanol.     

管内扭带插入件强化沸腾换热技术的研究现状及展望

制冷设备对换热器紧凑化和小型化的需求促使人们开发新型的强化传热技术,而管内扭带插入件是一种廉价且易于制造的被动强化传热技术,在制冷系统蒸发器中具备良好的应用潜力。扭带插入两相沸腾换热的管中能够增大表面传热系数,但同时也增大了管内压降。分析发现,通常情况下,质量流量、干度的变化与表面传热系数和压降的变化呈正相关,而管径、扭率、饱和温度的变化与表面传热系数和压降的变化呈负相关。沸腾换热过程复杂、评价指标选取不一、实验工况数量有限等因素是导致各学者总结的扭带插入的最佳条件不一致的主要原因。本文收集了各作者预测的内插扭带管内沸腾换热的表面传热系数和压降的关联式,认为管内扭带插入件还需要进一步明确最佳使用条件,并需要结合蒸发器整机或变频压缩机加以研究。     

吸收式制冷技术的研究与应用

简单回顾了吸收式制冷技术的发展背景;较详细地介绍了国内外吸收式制冷技术的研究热点,主要包括对新工质对、吸收循环、传热与传质、智能化控制方式等几方面的研究。目前,溴化锂吸收式机组已经被广泛地应用于空调系统,本文对其在国内外的应用现状进行了详细介绍,主要包括热电冷联产、直燃型吸收式冷热水机组、蒸汽型吸收式冷水机组、热水型吸收式冷水机组、太阳能吸收式机组等：最后对吸收式制冷技术的前景进行了展望。     

A study on effective use of heat transfer additives in the process of steam condensation

It is well known that the additives in absorption chillers play a significant role in increasing absorber performance. Realizing that the additives in absorption chillers circulate throughout the system including the condensers, we investigated the effect of additives in the condenser. Reported herein are the results of the experimental and theoretical investigations done by using effective heat transfer additives for enhancing heat transfer coefficient in condensation of steam over a horizontal copper (99.9% Cu, 0.1% P) tube surface. By using effective additives, the condensation heat transfer coefficient can be enhanced as much as 1.47 times when compared to filmwise condensation. The steam condensation, which occurred in our experiments while using effective additives, was mostly pseudo-dropwise like. In our experiments, we noted that the use of heat transfer additive such as 2-ethoxyethanol for steam condensation was highly effective. This increase in heat transfer coefficient can be attributed to concept of Marangoni effect. It is understood that this surface convection is caused by local variations in the interfacial tension. So far there has been very little noted literature available on the theoretical aspect of surface tension effect on enhancing heat transfer rate in steam condensation. In the current research we try to explain the surface tension effect for enhancing heat transfer rate in steam condensation using effective heat transfer additives.     

垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热质传递试验研究

作为一种新型的吸收式制冷工质时-TFE/NMP（2，2，2-trifluo-roethanol/N-methylpyrolidone，中文名：三氟乙醇/氮甲基吡咯烷酮），因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视，但有关吸收式制冷/热泵系统运行中的一个重要环节-TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却有人进行过研究。在国家自然科学基金的资助下，我们建立了单根管吸试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律。在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下，测得两组试验数据，对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后，得出垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热量和质量传递规律的一些特性。     

R717在小管径水平光管内流动沸腾换热及压降特性

氨制冷剂存在可燃性和毒性,因此减少其在制冷系统中的充注量极为重要。小管径换热管通常可以提供更高的表面传热系数,这可以作为提升换热器紧凑性同时减少系统中充注量的有效方法。本文搭建了氨制冷剂管内流动沸腾换热及压降测试实验装置,测试了氨制冷剂在4 mm水平光管内的流动沸腾换热及压降,并分析了干度、质量流速及热流密度对换热及压降特性的影响。结果表明:流动沸腾换热表面传热系数随着干度的增加而增大,同时质量流速和热流密度越高,流动沸腾换热表面传热系数越大。此外,氨制冷剂在管内的两相摩擦压降也随着干度的增加而增大,在固定干度下,质量流速的升高导致压降增大。     

具有不凝结气体存在的凝结换热研究

介绍了不凝结气体对凝结换热的影响，提出了在自行复叠制冷系统中消除不凝结气体对凝结换热的影响的一种新方法，然后进行了有不凝性气体存在时的换热系数的计算及相关的试验研究。试验结果证明了新的方法使得自行复叠制冷系统中有不凝性气体存在时的凝结换热大大加强，换热系数已经接近或达到纯工质在相同状况下的换热系数。     

负压下水在水平铜管表面沸腾换热的实验研究

以天然制冷剂水(R718)为工质的蒸气压缩式制冷及热泵系统,工作压力通常低于常压。为研究负压条件下水的沸腾换热特性,搭建了水在水平铜管表面换热的实验装置,在1.8~3.3 k Pa的压力范围内对水在水平铜管表面的沸腾换热进行实验研究。结果表明,换热系数随压力的升高和热流密度的增加而增大。将实验数据与相同条件下Cooper公式的计算结果进行对比,并利用最小二乘法回归出适用于本实验条件的换热系数的经验公式,以方便工程实际应用。本实验对水蒸气压缩式制冷及热泵系统中蒸发器的换热及强化研究具有一定的指导作用。     

船舶摇摆振动对传热和制冷系统的影响研究述评

渔船发动机尾气制冷系统和核动力舰船的自然冷却系统在海洋条件下的安全稳定性是关乎其应用的重要问题。研究海洋条件下的流动与换热特性对提高制冷系统的稳定性具有重要意义。文中综述了海洋条件下船舶的摇摆与晃动对储液容器、换热器的热传递以及制冷系统影响的研究现状。大量研究表明,海洋条件下摇摆与晃荡会对流动与换热造成影响,而传热传质的强化或削弱依具体海况(摇摆和晃荡的剧烈程度)而不同。渔船尾气吸收式制冷系统在比较恶劣的海洋条件下将受到较大的影响。通过在储液容器(如吸收器、发生器)中增加阻尼板或阻尼网,可有效抑制储液容器内部液面波动,提高系统运行稳定性。     

R290在水平微细圆管内沸腾换热特性研究

本文研究了R290在内径为1 mm、2 mm和4 mm水平微细圆管内的沸腾流动换热特性,在饱和温度为15℃条件下,质量流速为50～600 kg/(m~2·s)、干度为0～1、热流密度为5～20 k W/m~2时,对沸腾传热系数的影响进行了分析。通过实验发现,增大质量流速对传热系数具有增强作用,质量流速对传热系数的影响在低干度区域比高干度区域小。在热流密度方面,传热系数随着热流密度的增大而增大,且在1 mm和2 mm管内观察到了临界干度对传热系数的影响,这时传热系数有断崖式下降的趋势。在管径对于传热系数的影响方面,通过对不同管径换热特性的横向对比,发现在一定工况下传热系数随着管径的减小有所上升。此外本文还对R290已有的部分关联式进行了适配性验证。