逆流式溶液除湿器性能模拟分析

采用基于双膜理论对逆流式溶液除湿器建立的数学计算模型,模拟分析除湿器的输入输出特性。通过模拟得出除湿器输入参数与输出参数的关系以及影响除湿性能的主要因素。     

内热再生式除湿器除湿再生性能研究

提出一种内热再生式固体除湿器,描述了其物理模型和工作中传热传质过程的数学模型,并编写了基于有限差分法的数值求解程序对其控制方程组进行求解。通过搭建实验台进行实验,测得了除湿器在除湿再生过程中的动态特性,并与模拟结果进行了对比分析。模拟和实验结果均表明,除湿器在不采用内冷措施的情况下对夏季室内的高湿气体或微环境内的低湿气体均具有较高的除湿效率,再生时间远小于有效除湿时间,吸附床床体压降小,对室内小型空间的除湿需求具有很好的适用性。     

液体除湿空调除湿器性能研究

在液体除湿空调中,除湿器是系统的核心部件。本文搭建可用于实验研究的液体除湿空调系统中除湿器的实验台,对塔径300 mm、填料高度800 mm,以Li Cl溶液为除湿剂的除湿器布置测点进行实测。基于Mercel理论,根据热质平衡并结合D.I.Stevens的有效模型,建立适用于该液体除湿空调系统中的除湿器传热传质模型。从实验和理论模型两个方面分析除湿器进口各项参数对除湿量的影响,结果表明:理论值和实验值有很好的一致性,且数据差异较小,说明计算模型适应性良好,能准确的用于该除湿器的性能模拟测试,将实验与理论计算结果进行对比可知:在一定的工况范围内,除湿器的除湿量受进口溶液温度、浓度、质流密度等参数影响较大,其中溶液进口温度越低,除湿效果越显著,溶液进口浓度越低,除湿效果越好;溶液进口质流密度需控制在一定范围进行调节,才能显著提高除湿器性能;空气入口风速、干球温度以及含湿量对除湿出口的空气状态参数影响较弱。     

溶液除湿空调除湿性能的实验研究

建立了溶液除湿空调除湿性能研究的实验装置,并分别以LiCl溶液、CaCl2溶液及二者等比例的混合溶液为除湿剂,实验研究了空气流量、溶液流量及除湿剂种类对溶液除湿空调除湿性能的影响。     

多级矩阵结构冷却除湿器的除湿性能研究

为了降低空分系统压缩机功耗,提高压缩机运行可靠性,本文提出一种用于压缩机进气除湿的多级矩阵结构的冷却除湿器,并搭建了多级冷却除湿实验台,测试了除湿器的除湿性能。实验结果表明,在进口空气含湿量和温度固定为11.7g/(kg干空气)和24.4℃时,当空气质量流量由0.48 kg/s增至0.78 kg/s,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至7.7g/(kg干空气);在进口空气质量流量和温度固定为0.53 kg/s和25.2℃时,当冷却水温度由6.9℃升至11.9℃,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至9.4 g/(kg干空气)。本研究针对除湿器内部传热传质过程建立了稳态数值模型,将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明:该模型对于除湿器出口空气含湿量和温度的平均误差分别为8.6%和2.1%,显示出较好的可靠性;并进一步模拟研究了多级矩阵结构与单级叉流结构冷却除湿器的除湿性能,发现采用多级结构可以有效提高除湿效率,在进口空气质量流量和冷却水质量流量分别为0.53 kg/s和0.3 kg/s时,多级结构的除湿量可以提高4.3%,除湿效率可以提高2.5%;通过增加填料模块的长度...     

除湿溶液除湿性能的对比实验研究

在对液体除湿制冷机理论研究的基础上,建立了液体除湿空调实验台.分别采用氯化钙溶液及不同比例的氯化钙与氯化锂的混合溶液作为除湿溶液,对系统的除湿性能进行了实验研究,对影响除湿量的各主要因素进行了分析,并得到了实验工况下的除湿量的回归方程,为除湿剂的选择提供实验依据.     

叉流除湿器热质传递性能实验研究

在太阳能溶液除湿蒸发冷却空调系统实验台上,以LiCl溶液为除湿剂,用空气进出口含湿量差和除湿效率作为除湿过程的性能评价指标,来研究叉流除湿器的除湿性能。通过实验数据分析了溶液、空气进口参数对除湿性能的影响,并利用实验数据建立适用于LiCl溶液的叉流除湿器的除湿效率和传质系数的实验关联式,发现与实验结果的吻合程度很好,误差在15%以内,能够利用这些关联式来准确的计算叉流除湿器的除湿性能,可供叉流除湿器设计参考使用。最后将实验结果与相关文献进行比较,结果表明:不同的除湿剂对叉流除湿器的除湿性能的影响基本相同。     

热管式溶液吸收器传热传质过程的数值模拟

本文首次利用水重力热管，以溴经锂水溶液为工质，对在这外壁面上溶液降膜吸收水蒸气并移出吸收热的传热传质过程进行了数值模拟。结果表明，在一定条件下，所需热管加热段长度随膜雷诺数的增加而增加，随输出热温度的提高而减小，并且降膜平均传热和传质系数随膜雷诺数的增加而降低；利用热管作为吸收器的传热传质元件，其传热温差很小，但大较大浓差和较大雷诺数下，所需热管加热段长度太长。     

高效填料型除湿器新传质关联式实验研究

填料作为溶液除湿器的重要部件,其传质特性直接关系到整个溶液除湿空调系统性能的好坏。本文搭建了逆流填料型溶液除湿实验台,以Li Cl溶液为除湿溶液,对高比表面积波纹纤维规整填料(650 m2/m3)进行了除湿实验研究。以气液界面的水蒸气分压差为传质驱动力,获得了新的传质系数实验关联式和除湿效率实验关联式。并对该填料的除湿效果与文献中的不同填料进行对比。结果表明:该填料具有最高的单位体积传质系数,且填料的单位体积传质系数随着填料比表面积的增加而增大。传质系数实验关联式计算值与实验值相对偏差在±20%以内,除湿效率实验关联式计算值与实验值相对偏差在±15%以内。新的传质关联式可以比较精确的计算除湿器的传质性能。     

叉流除湿器传质性能实验研究

除湿器是液体除湿空调系统的核心部件。这里搭建了叉流除湿器性能测试实验台,利用Celdek规整填料作为汽液接触介质,除湿剂选用LiCl-H2O溶液,选取除湿量和除湿效率作为传质性能的评价指标。实验分析了空气、溶液进口参数对传质性能的影响,并利用实验数据建立了适用于LiCl-H2O溶液的叉流除湿效率的实验关联式。最后将实验结果与相关文献中的相关结果进行了比较。发现在实验范围内:与叉流形式相比,逆流除湿器中LiCl-H2O溶液表现出更强的传质性能;在叉流形式的除湿器中,LiCl-H2O溶液的传质性能最优,LiBr-H2O溶液次之,CaCl2--H2O溶液最差。     

翅片式内冷型液体除湿器性能

以氯化锂溶液为除湿剂,建立测试翅片式内冷型液体除湿器性能的试验台,分析溶液和空气进口参数对除湿器性能（除湿量和除湿效率）的影响.     

An experimental study on the dehumidification performance of a counter flow liquid desiccant dehumidifier

This paper presents an experimental study on the dehumidification performance of a counter flow liquid desiccant dehumidifier using structured packing with a high specific surface area (650 m² m⁻³). New empirical equations correlating the moisture effectiveness and the enthalpy effectiveness with critical inlet parameters are developed, which can be used to conveniently predict the performance of a similar dehumidifier. The empirical correlations are validated using the experimental data of this study, and compared with the experimental data reported by another researcher. The deviations are within ±10% for the former and within ±15% for the latter. The performance of the present type of packing is also compared with other two types of structured packing available in literature. The influences of the inlet conditions of the air and the desiccant as well as the packing height on the dehumidification performance are also investigated and compared with the results reported in previous studies.     

冷藏展示柜柜内温度场的数值模拟及实验

建立了冷藏柜的物理数学模型,并用SIMPLE方法计算冷藏柜内空气的自然对流,得到柜内空气相应点的温度变化情况;同时对相应点的温度变化过程进行了实验研究。实验结果与理论计算结果能较好的吻合,模拟温度与实验温度的差值在1oC以内,从而验证了数学模型的正确性和计算程序的可靠性。     

平翅片传热与流动特性的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent研究翅片管换热器的换热和压降特性。使用流固耦合准确确定翅片及管内外侧的传热边界条件，并利用场协同理论进行分析。将计算出的结果与试验结果进行比较。结果表明，数值模拟与实验结果吻合较好，数值计算可为换热器的结构优化和产品的研究开发提供依据。     

液体模塑成型工艺二维径向非饱和流动数值模拟

通过引入沉浸函数建立了双尺度多孔介质非饱和流动模型,并采用有限元/控制体积法实现了恒压及恒流注射条件下液体模塑成型（LCM）工艺二维径向非饱和流动的数值模拟,得到了不同注射条件下纤维织物内的压力场分布及半饱和区域长度随时间的变化规律,并将双尺度非饱和理论结果与单尺度饱和理论结果进行对比。结果表明：非饱和流动过程中,半饱和区域内的压力和压力梯度明显下降;半饱和区域长度随时间逐渐增加随后保持稳定,当流动前沿到达出口后半饱和区域长度开始逐渐减小;当两个主方向渗透率不同时,沿主方向半饱和区域长度也不同,渗透率越大该方向的半饱和区域长度也越大,纤维织物完全浸润时间取决于较小的渗透率。研究结果对合理预测树脂填充过程中压力分布及纤维预制件的浸润具有指导意义。     

液氮预冷管道表面温度的数值模拟研究

基于FLUENT建立传感器温度测量以及管道内液氮流动的数值计算模型,计算并分析对于与管壁不同接触面积、管道上不同安装位置、液氮不同流速以及不同管长条件下温度传感器所测温度变化规律以及影响温度传感器测量出的温度值与管内流体温度之间差异的因素。     

垂直上升管内气液两相流动特性的数值模拟

某空间模拟器的液氮制冷系统采用了结构简单、可靠性高、最节能的重力自循环系统.基于气液两相流理论,建立了垂直上升管内液氮气液两相流动的一维均相流模型;数值模拟不同入口压力下的管内压力、质量流量、管壁温度和质量含气率等参量,研究其变化规律.计算结果表明,建立的数学模型能够详细描述重力自循环系统垂直上升管内液氮流动的流体动力特性,为空间模拟器液氮制冷系统的研制提供了重要的基础数据和理论参考依据.     

液氢泄漏扩散数值模拟研究

通过ALOHA软件进行了不同风速、环境温度、泄漏量扩散模拟,分析了不同风速、温度、泄漏量条件下的扩散规律。结果表明,泄漏扩散距离随着风速的增大而变小,风速越大,泄漏扩散范围越小;泄漏扩散距离随着环境温度的升高而变大,温度越高,泄漏扩散范围越大;泄漏扩散距离随着泄漏量的增加而变大,泄漏量越大,泄漏扩散范围越大。将液氢蒸发和氢气扩散试验的体积分数数据与ALOHA软件模拟数据进行对比,结果表明:ALOHA软件对氢的体积分数值模拟结果具有良好的精度,在液氢泄漏事故应急中具实用性。     

液氢空间贮存过程膜态沸腾数值模拟

为实现液氢在空间中安全高效应用,针对微重力条件下液氢膜态沸腾现象,建立了加热细丝浸没在过冷液氢池中的数值计算模型.采用VOF方法捕捉相界面,相变模型选取Lee模型,利用文献中的实验数据验证了模型的准确性.从气泡运动行为和换热特性两方面开展研究,结果发现液体过冷度和重力水平是影响换热机理的两个重要因素.在高重力水平、低液...     

FEM-SPH耦合算法模拟铝液粒化的动态过程

针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状,本文引入SPH(Smoothed Particle Hydrodynamic)方法模拟液态钢渣(文中简称液渣)与粒化轮的碰撞过程.因液渣物性参数尚不完善,故以铝液代替并使用SPH方法建模,粒化轮则用FEM(Finite Element Method)建模,并通过接触算法实现FEM-SPH的耦合,研究了粒化轮转速、铝液的流速等因素对碰撞过程铝液液滴体积大小的影响.模拟结果表明:当SPH粒子承载质量为2.04×10-4kg时,粒化轮转速达到900 rad/min;粒化前铝液流速为1m/s时粒化效果较好且体积多分布在1 330~1 930 mm3;碰撞后粒子运动速度多集中在5~25 m/s.