LiCl溶液真空蒸发过程的实验研究北大核心CSCD

对LiCl溶液在真空状态下的蒸发过程进行研究,为温湿度独立控制空调系统的应用奠定理论基础和技术支持,对保证空气品质、节能减排等的发展都具有重要意义。具体的研究是以单位时间内单位体积LiCl溶液的平均水分蒸发量为评价指标,从当量厚度和传热温差两个方面,对不同真空度条件下,分别使用球形蒸发瓶和锥形蒸发瓶进行实验。结果表明:蒸发瓶的结构对溶液再生过程有一定的影响,且当量厚度和再生压力对LiCl溶液的真空蒸发再生过程的影响趋势不是单调的。     

真空条件下除湿溶液再生的模拟与实验研究

除湿溶液的高效再生是除湿空调系统运行的重要保障。为研究除湿溶液的再生效率,将真空技术应用于溶液的再生过程,搭建了真空条件下的除湿溶液再生试验台。真空再生罐由低温热水提供所需热量,蒸发的水蒸汽在捕水器中凝结。在一定真空度下,分析了溶质质量分数、热水温度、冷水温度等不同因素对再生性能的影响。以水分蒸发率作为评价指标。实验台操作压力为5kPa,溶质质量分数取值为28%~34%,热水温度区间为56~62℃,冷水温度区间为14~20℃。实验结果表明:溶质质量分数和热水温度对蒸发率的影响较为显著,热水由56℃增加到62℃,蒸发率提高了34.5%。利用混合模型和自定义函数对再生过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果基本吻合。     

基于真空膜蒸馏的空调除湿溶液再生实验研究

为解决传统填料塔式溶液再生方法热效率低、受环境影响大、存在飘液等问题,本文提出一种基于真空膜蒸馏的溶液再生方法.通过实验和模拟研究了溶液温度、流速、质量分数以及系统真空度对膜通量、热效率、跨膜传质系数、截留率的影响.结果表明:膜通量随溶液温度、流速、系统真空度的升高而增加,随溶液质量分数的升高而急剧下降,膜通量实验值与...     

油中水滴真空蒸发动态特性研究

为了获取油液真空蒸发脱水的动态特性,采用“假想薄膜理论”,考虑了Stefan流、水滴瞬态加热等因素,建立了油中水滴的蒸发过程的质量守恒、能量守恒方程以及水滴运动的耦合方程;分析了油液真空蒸发脱水这一复杂的耦合过程中油中水滴表面蒸发特性,水滴在油中的传质、传热效能及其影响因素;结果表明油液环境介质利于水滴与环境的传热,且真空压力对水滴蒸发的效能具有较大的影响,对深入研究真空滤油机的油水分离机理奠定前期基础.     

真空蒸发冷凝制备超细铜粉的研究

借助激光粒度分析仪、扫描电镜、辉光放电质谱仪和X射线衍射仪等手段研究了真空蒸发冷凝制备超细Cu粉的方法及规律。实验表明,金属Cu的蒸发速率受蒸发温度和真空度的影响较大,所得Cu粉为面心立方晶体,形状规则,平均粒径小于2μm,分散性好,而且在真空条件下有利于制备高纯Cu粉。考察了蒸发温度、真空度、保温时间和冷凝条件四个因素对超细Cu粉粒度和形貌的影响规律,并用成核理论进行了分析。     

基于热管传热的除湿溶液真空再生过程实验研究

溶液再生是溶液除湿的一个关键过程,其效率直接影响整个系统的性能。本文设计了一种利用热管传热传递(40～80℃)电厂低温余热驱动除湿溶液再生的装置,并对质量分数为30%～45%的氯化钙除湿溶液进行再生实验,以水分一次分离率作为衡量溶液再生性能的指标。结果表明:利用热管传热可以实现40～80℃低位热源在真空环境下高效再生氯化钙除湿溶液;再生溶液微小流量时真空再生器内的平衡压力主要受冷却水温度制约,温度越低压力越低;水分一次分离率均随热源温度的提高而提高,当热源温度由60℃提高到70℃,呈跳跃式显著增加;由于氯化钙溶液特殊的吸水性分子结构,溶度逐渐升高时会明显减弱水分一次分离率,可通过控制降膜速度显著改善水分一次分离率。     

液体真空蒸发冻结过程的动力学研究

简要介绍了液体物料真空蒸发冻结过程中出现的暴沸、过冷、冻结等实验现象.针对溶液由液相表面蒸发为汽相、由冻干室向冷阱室流动迁移、在冷凝器上凝结的全过程,从质量与能量守恒原理、热力学原理和气体动力学原理出发,建立了完整的数学模型,并以纯水为例进行了模拟计算.同时利用专门组建的实验装置,对纯水的真空蒸发冻结过程开展了实验观测研究,得到整个过程的质量、温度、压力-时间曲线.通过对比理论模拟计算和实验测试的结果,说明了所建立的动力学模型的正确性.     

利用冷凝热再生低浓度除湿溶液的实验研究

为了获得系统重要运行参数对利用冷凝热实现低浓度除湿溶液再生性能的影响,本文在热泵驱动溶液除湿空调系统实验平台上,以低浓度的Li Cl水溶液作为再生盐溶液,再生量和冷凝热利用率作为再生性能的评价指标,对利用冷凝热实现溶液再生过程进行了实验研究。结果表明:空气流量、温度和溶液流量、温度的增加都有利于提高再生量。在夏季典型工况下,当溶液浓度为21.20%~24.91%时,冷凝热利用率在0.416~0.507波动,降低溶液浓度有利于提高冷凝热利用率。并根据实验数据拟合出了利用冷凝热再生除湿溶液过程中的耦合传热传质系数关联式,为后续如何在溶液再生过程中充分利用冷凝热提供了实验依据。     

面向药材贮藏的热泵干燥系统实验研究

目的 针对药材贮藏前传统干燥处理方法效率低,药材易变质,处理能耗高,不利于药材高品质贮藏等问题,优化药材干燥处理方法至关重要。方法 采用真空低温干燥技术,设计一套以真空干燥箱为传质系统进行低温干燥的热泵干燥处理系统。系统包含基于热泵压缩机驱动的真空低温干燥系统、真空泵、变频风机等设备,通过对其进行干燥性能实验研究,分析获得热泵冷凝温度、空气入口风速以及空气入口温度对该系统干燥性能的影响。结果 在环境真空压力-40～0 kPa实验条件下,热泵真空低温干燥系统的干燥量、干燥效率、传质系数及传热系数最大值分别为3.96 kg/h、44.19%、3.75 g/(m²·s)、3.25 W/(m²·℃),析湿过程传质系数及传热系数最大值分别为44.51 g/(m²·s)及36.03 W/(m²·℃),热泵系统最大能效为6.08。对实验数据进行回归分析,得到热泵真空低温干燥系统干燥效率模型,模型计算值与实验值的最大偏差在±21%以内,平均偏差为9.18%,预测效果较好。结论 相较于常压下热泵低温干燥技术,基于真空...     

山药真空冷冻干燥的实验研究

通过实验，探索了对山药的真空冷冻干燥工艺，并对冻干过程中传热，传质理论进行了研究。     

大冷量GM制冷机可插拔结构设计及实验验证

在高温超导电缆低温系统中采用GM制冷机可插拔结构,可实现在系统不停机条件下整机的简易更换及拆卸维修。对可插拔结构的低温系统进行设计并分析计算漏热,以提高真空低温环境下系统的传热性能,减小制冷机与待冷却物体间的传热温差。通过实验研究了不同制冷温度以及不同预紧力矩的条件下传热温差的变化,探究了在接触面添加铟片对传热性能的提升作用。实验结果表明,70 K温区固定加载255 W热负载条件下,随着预紧力矩的增加,传热温差逐渐减小,在力矩为10 N·m时,温差仅为0.82 K。在预紧力矩较小时,添加铟片对降低传热温差有比较明显的效果,铟片厚度的影响相对较小。     

溶液调湿过程气液界面RBM效应的实验研究

分析了液体调湿过程产生RBM效应的机理,考察了除湿和再生过程的RBM效应以及RBM效应对热质传递性能的影响.结果表明:气液热质交换导致液膜温度、密度在径向和流向方向分布不均,形成表面张力梯度和密度梯度,引发RBM效应;RBM效应严重影响传热传质效率和润湿率,影响程度因热质交换条件不同差异很大.     

真空热蒸发碲化镉薄膜的结构组成和光电性能研究

研究了真空热蒸发制备CdTe薄膜的光电性能以及微结构,化学组成和成膜机理,通过X射线衍射,透射电镜电子衍射,X光电子能谱我光,暗电导测试等分析手段,系统表述了薄膜的组成,结构,表面氧化与真空热蒸发工艺的关系,指出基板温度是决定CdTe薄膜组成和结构的关键参数,150度左右制备的CdTe薄膜具有最佳光电性能和成膜质量,另外,对CdTe薄膜的氧化机制和成膜机理也进行了初步探讨。     

真空退火引起的VOx薄膜生长过程的变价问题研究

本文以Ｖ２Ｏ５粉末为原料，采用真空蒸发镀膜与真空退火相结合的方法，在载玻片和单晶Ｓｉ（１００）衬底上得到了ＶＯ２为主的薄膜。利用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对不同退火条件下所得膜的价态组份进行了分析，得到了膜中Ｖ的价态与退火温度、退火时间以及膜厚的关系。     

真空冷却过程的机理分析

真空冷却过程是复杂的相变传热传质过程,该过程涉及到扩散、传热、传质和相变等机理.在能量和质量守恒的基础上,经过适当的简化,建立了真空冷却过程中的数学模型.通过对结果分析发现,数值模拟的结果与实验数据吻合很好,误差在5%以内.数学模型可以准确预测真空冷却过程中的温度变化和质量损失,将有助于进一步理解和研究真空冷却机理.     

火龙果真空冷冻干燥的模拟分析和实验研究

为了准确预测冷冻干燥时间,本文基于传热传质理论,利用COMSOL软件对厚度为12 mm、半径为4 cm的红心火龙果片进行建模,模拟升华干燥阶段火龙果内部水蒸气流动耦合热质传递、火龙果温度分布特性、升华界面位移以及冰升华过程,预测升华周期,并通过实验验证模型的可靠性.结果表明:模拟值与实测值相吻合且误差较小,火龙果中心点...     

立式蒸发式冷凝器强化传热实验研究

在立式蒸发式冷凝器水蒸汽排汽冷凝实验基础上,对圆管、插入螺旋线圆管和波纹管3种管形的立式蒸发式冷凝器进行强化传热研究.结果表明:采用插入螺旋线圆管或者波纹管都可以起到强化传热的效果,总传热系数K比圆管分别高8.7%、12.9%,但要付出增加空气流动阻力作为代价;Rwa是整个传热过程的控制热阻,它具有改变总热阻的最大潜力;插入螺旋线对降低气-液界面的热阻尤为明显,降幅达20.65%;波纹管对降低凝结换热侧的热阻尤为明显,降幅达35.85%.     

真空热处理炉瞬态传热过程的数值模拟

建立了一个三维真空热处理炉的非线性有限元模型,该模型的热源是电流通过加热体产生的焦耳热,传热途径主要考虑了加热体与内屏蔽层间、各屏蔽层之间的非线性辐射传热.利用有限元软件ANSYS对真空热处理炉加热过程中的瞬态温度场进行了模拟计算,得到了热电偶温度随时间的变化曲线,并与实验结果进行了比较,讨论了进一步提高计算准确性的途径.     

直接蒸发冷却系统传热传质过程的数值模拟

针对直接蒸发冷却系统,建立了数学模型及其相应的边界条件.采用SIMPLER算法求解后,将数值模拟值和实验测试值进行了对比,表明二者是一致的,得出了温度场和湿度场的分布图,并通过在求解程序中改变不同的变量,根据数值模拟结果绘出了迎面风速、填料厚度及空气入口状态参数等因素对直接蒸发冷却系统冷却效率及空气出口状态的影响关系曲线.     

盐水溶液液滴真空闪蒸特性实验研究

针对盐水 (Na Cl) 溶液液滴真空环境下的闪蒸过程进行实验研究, 获得了不同浓度下盐水液滴的形态及温度变化特征。结果表明:由于盐水液滴浓度和真空压力的影响, 其真空闪蒸过程较纯水液滴更为复杂;盐水液滴在真空环境中会经历五种典型形态:稳态蒸发, 气泡生长-蒸发, 稳态蒸发-凝固, 气泡生长-凝固, 析盐。当盐水浓度达到共晶浓度22.4%时, 会发生析盐现象;盐水浓度较低 (<5%) 时, 会发生凝固现象。盐水液滴析盐过程较凝固过程持续时间长, 且会持续放出热量, 将液滴加热至较高温度。多次实验对比发现, 最终环境压力较低 (p_a<1000 Pa) 且液滴初始温度较高时, 析盐过程明显且迅速。