液滴-蒸汽直接接触换热的研究

针对液滴-蒸汽直接接触换热过程提出了计算换热速率的模型,并对模型进行了实验验证。实验使用水滴-水蒸气的体系和实心圆锥形喷头,在4个不同的喷头压力下进行。将实验测得的结果与理论模型计算的结果进行对比,吻合良好,研究了换热过程的总换热系数随喷头的压力的变化规律。     

填料特性对鼓泡填料萃取塔性能影响

填料的结构与表面性能对鼓泡填料萃取塔性能有直接影响。利用空气 煤油 (苯甲酸 ) 水体系 ,测定了未装填料和分别装填板波填料、丝网填料、压延孔环填料的鼓泡萃取塔水力学性能和传质性能。实验表明 ,对未装填料和装有填料的萃取塔 ,气相搅拌都可以显著提高液液两相的接触与传质性能 ;液泛速度随表观气速的增大而下降 ;流道设计合理的规整填料传质性能明显高于散装填料 ;表面光滑的填料分散相滞存率低 ,因而液泛速度较高 ;填料的作用有利于降低轴向返混 ,明显提高萃取塔传质性能。     

添加剂及其对直接接触式相变换热的影响

通过试验对在直接接触式气体水合物系统中非常有效的添加剂在直接接触式冰蓄冷系统中进行了研究 ,发现锌粉对直接接触式相变换热效果最好 ,而丁醇几乎没有效果     

空气-石蜡直接接触换热特性实验研究

在间壁式换热器中石蜡因为其热导率低影响了蓄热系统的换热速率,采用石蜡与空气直接接触换热可大幅提高蓄热系统的换热速率。把常温的空气通过气体分布器注入熔融状态的石蜡（100~150℃）中,具体考察了表观气速、静液位高度和传热温差等参数对石蜡-空气鼓泡换热中体积传热系数与气含率的影响。实验结果表明,随着表观气速的增大,体积传热系数与气含率随之增大,并且对于气含率,在较低的表观气速下的增长速率更快;在实验条件下,增加静液位高度都只会导致体积传热系数与气含率的降低,而改变气液温差对体积传热系数的影响不甚明显。根据实验结果获得了石蜡与空气直接接触换热的体积Nusselt数经验关联式。     

利用直接接触换热强化聚光光伏电池的热量散失

提出了一种将太阳电池直接浸没到绝缘液体中,利用直接接触换热实现电池高效冷却的方式。设计了小型实验装置,在辐照度约为50,70 kW/m2的条件下,研究了硅光电池组件的液浸散热特性。液浸方式下电池组件表面的对流传热系数为900 W/(m2.K),表面散热量为43.3 kW/m2,组件温度低于50℃,表明液浸散热方式可实现聚光条件下太阳电池的高效使用。液浸聚光条件下,组件开路电压随温度升高约呈线性下降,短路电流随光强增加而增加,实验后,组件开路电压没有明显变化,但短路电流产生了永久性衰减,主要为普通晶硅电池在高倍聚光条件下的使用问题。     

新型均流填料塔的传质性能研究

提出了一种新型均流填料塔设备,在Φ600 mm的圆形冷模实验塔中,以空气-水-CO2为工质进行了CO2解吸试验,利用滴定法测定了多种气液负荷下新型均流填料塔的传质性能,并在相同工况下与鲍尔环填料塔进行了对比研究。试验结果表明:在试验喷淋密度下,新型均流填料塔与鲍尔环填料塔相比,液相传质单元高度降低了19%以上;随着喷淋密度的降低,液相传质单元高度降低更加显著。在正常操作范围内,新型均流填料塔的传质效率远高于鲍尔环填料塔,是一种传质性能优良的新型填料塔设备。     

脉冲填料萃取塔性能强化的研究

针对己内酰胺等工业装置脉冲填料萃取塔扩能改造的迫切要求,在(φ)100mm的实验塔中用四种体系研究了填料类型、脉冲强度、体系物性和操作条件等对脉冲填料萃取塔流体力学和传质性能的影响.实验结果表明,QH-1型扁环填料的处理能力和传质效率明显高于拉西环填料.脉冲强度对塔内分散相的液滴平均直径、存留分数和塔性能具有重要影响.因此,填料的选型和脉冲强度的调优是脉冲填料萃取塔强化的关键因素.     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱，采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能，得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能，发展前景广阔。     

双管程管式换热器的换热性能研究

以双管程管式换热器为研究对象,利用数学模型,分别计算换热器管内hi和管外he的换热系数,为该型形的换热器推广应用提供数据参考与理论基础。     

新型强化换热方法的换热性能研究

通过分析设置翼涡发生器、扰流柱 ,采用多头螺旋槽管等几种新型强化换热方法的换热性能 ,得出不同涡发生器强化换热程度不同及换热增强与压力损失的最佳强化效果有别。并指出大容量设备即紧凑式换热器的研究为强化换热、节能降耗提供了可能 ,发展前景广阔。     

θ网环形填料的传质性能测定

θ网环形填料是一种实验室常见的精密填料,广泛应用于精细化工品的分离,然而目前对于该种填料的传质性能研究有所欠缺,造成了应用上的盲目性,针对此种问题,用CO_2-H_2O体系测定了5 mm×5 mm的θ网环形填料的传质性能,并分析了液相黏度和表面张力对填料传质性能的影响,通过数据拟合,得出θ网环形填料的液相体积传质系数与各主要的准数之间的关联式,指导实际应用。     

填料塔中二液相并流蒸发过程的实验研究

以异丁烷和水作为换热工质,对其在填料塔内直接接触蒸发换热过程进行了研究。2种工质都以液态形式从填料塔顶部进入,在填料表面并流换热,异丁烷吸热之后气化上升,最后从顶部离开填料塔。研究结果表明:在此蒸发换热过程中,二相液体间的对数平均温差及异丁烷气体的流量都对填料塔的体积换热系数有影响;体积换热系数与对数平均温差近似成负幂指数变化;异丁烷气体流量的增大则会使体积换热系数线性增大,而水流量的变化则对体积换热系数的影响不大。     

逆流旋转填料床吸收异丙醇气体的传质性能研究

在逆流旋转填料床中用水吸收挥发性有机化合物异丙醇气体,考察了超重力因子(β)、空床气速(u)、液体喷淋密度(q)、异丙醇气体进口体积分数等操作参数对异丙醇气相总体积传质系数(K_G^a)和吸收率(E)的影响。结果表明,异丙醇气体的KGa随着β、u和q的增大而增大,且异丙醇气体进口体积分数对K_G^a、E的影响较小; E随着β、q的增大而增大,但随着u的增大而降低。在β=60、u=0.9 m/s、q=15.92 m³/(m²·h)、异丙醇进口体积分数为10 000μL/L时,吸收率为96%,K_G^a达21.7 s^-1,是板填料式逆流RPB的2.1～3.2倍,是板填料式错流RPB的4～6.2倍,表明逆流旋转填料床可有效强化吸收异丙醇气体。     

新型复合填料塔的传质性能研究

本文提出一种新型的复合填料塔设备,将穿流筛板引入到填料塔中。同普通填料塔相比,复合填料塔优化了液体分布和再分布装置,节省了大量空间,压降低,穿流筛板本身又有优良的传质性能,因此具有比普通填料塔更好的性能。并对复合填料塔传质性能进行了测定和关联,得到了传质性能基础数据,可为复合填料塔的设计应用提供参考。     

不同填料冷却流道内流体流动与换热特性的对比研究

为研究不同填料冷却流道结构对冷却水换热效果的影响,采用Fluent软件对四种填料冷却流道内的流动与换热进行数值模拟研究。结果表明,在直形和螺旋形流道内存有明显的低速高温和高速低温流域,直形和螺旋形流道内压力沿流动方向均匀减小;对称形和环形流道内弯折流域内具有较大的速度梯度和压力梯度。在研究范围内,环形流道流动阻力损失最大,随着入口速度的增大,流道内速度边界层减薄,流动阻力损失逐渐减小;对称形流道内流动阻力损失随入口速度的增大而逐渐减小。直形和螺旋形流道局部换热较弱,综合换热能力较差;环形和对称形流道换热效果均优于直形和螺旋形流道,环形流道换热壁面平均Nu数最大,综合换热效果最佳。     

结构化灰渣泡沫陶瓷蒸发冷却填料性能的实验研究

将垃圾衍生燃料(RDF)~([1])燃烧后产生的灰渣制成泡沫陶瓷填料用在直接蒸发冷却换热过程中,并对其性能进行了实验研究。为了降低空气流经泡沫陶瓷填料的过流阻力,将其进行了结构化处理。实验中,采用小型蒸发式冷凝器处理水的方法。实验结果表明泡沫陶瓷填料制成格栅状后,空气流经时过流阻力显著减小,同时填料的容积散质系数明显高于金属填料和水泥格网板填料,在冷却水处理领域和空气冷却领域将有着广阔的应用前景。     

填料塔气液并流接触时压降的研究

以内径72 mm的玻璃吸收塔为主体,分别采用Mellapack-250X型金属孔板波纹规整填料以及Dg16塑料阶梯环散堆填料作为传质媒介。以水-SO2作为研究体系,结合气液逆流接触吸收试验对比分析气液并流接触时填料层压降的情况,并分别考察了气相动能因子F和液气比L/V对填料吸收塔气液并流接触时填料层压降的影响。填料层压降随着气相动能因子F的增大呈指数型增长,随着液气比的增加而升高,并流操作时的影响相对逆流操作时变化幅度较小。通过试验结果拟合出相应压降的关联式,为进一步的工艺设计与优化提供相关依据与理论指导。     

摇摆状态下的填料塔液体分布性能研究

填料塔在稳态下应用广泛,但是在摇摆条件下气液分布不均,限制了其在离岸海洋平台上的应用。通过水力学测试和MATLAB等软件,考察了摇摆周期、摇摆角度和气液比率对填料塔液体分布性能的影响,得到精确的液体分散状态,对于摇摆状态下填料塔的设计具有重大参考意义。     

倾斜状态下的填料塔液体分布性能研究

本文在直径为ф200mm的塔内,装填25mm聚丙烯鲍尔环,以空气-水为介质,研究了在不同倾斜角度下填料高度和气液比率对于塔底液体分布的影响。对于进一步进行非稳状态下填料塔设备的设计开发具有一定理论参考意义。