液体除湿空调再生传质特性的实验研究

分析了液体除湿空调再生过程热质交换的耦合特性,并提出了提高再生过程热质交换性能的措施,在此基础建立了液体除湿空调系统,其中再生器采用逆流式填料塔,在填料塔设置中间加热器,利用排风进行再生。使用氯化锂作为除湿剂,实验分析了影响再生传质性能的主要因素以及提高再生性能措施的有效性,结果表明：再生溶液温度、流量以及空气流量对再生传质量的影响比较显著,为了保证一定的再生量,溶液温度一般不低于60℃;采用室内排风再生和再热器再热均增强了再生过程传质势,提高了再生量。     

无霜空气源热泵系统除湿与再生工况?分析

为解决传统空气源热泵系统冬季的结霜问题,同时提升夏季机组的性能,本文提出一种"一塔三用"的无霜空气源热泵系统。通过搭建实验台研究了在除湿工况下的空气温度、含湿量、质量流量及溶液温度、质量流量、质量浓度,在再生工况下的溶液质量浓度、温度对溶液塔进出口空气?、除湿?(再生?)、系统输入输出?及?效的影响。结果表明:除湿工况下,除湿?随空气温度、空气质量流量、溶液质量流量的增加以及空气含湿量、溶液温度、溶液质量浓度的减少而增加;系统的?效随空气温度、含湿量、质量流量及溶液质量流量、质量浓度的增加以及溶液温度的减少而增加,其中空气含湿量、溶液质量浓度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 201。再生工况下,再生?随溶液质量浓度、温度的增加而增加;系统?效随溶液质量浓度的增加、溶液温度的减少而增加,其中溶液温度对?效影响较小,此模式?效最高可达0. 108 8。该系统?效率在实验工况下高于常规空气源热泵系统。     

复合冷凝热回收技术应用研究

基于＂水冷加风冷＂复合冷凝技术原理的理论分析及与传统风冷冷凝模式的对比分析,总结了复合冷凝技术的独特优点,提出了将复合冷凝热回收技术应用于溶液除湿空调系统的技术方案,即利用回收的冷凝热作为溶液除湿系统溶液再生的再生热量。理论分析表明：复合冷凝技术应用于独立除湿空调系统节能效果显著,采用该复合冷凝技术改进后的空调系统可直接利用废热,废热利用量可达到需要热量的33.38%。     

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。     

溶液除湿系统真空式再生器性能试验研究

再生器是溶液除湿系统的重要传热传质部件。为改善除湿溶液的再生性能,将真空技术和热管传热技术应用于除湿溶液再生过程,搭建了新型的除湿溶液再生实验台。从初始溶液浓度、热源温度和冷却水温度等不同方面对溶液再生性能的影响进行了研究。试验结果表明:热源温度和冷却水温度对水分蒸发量的影响较为显著,热源温度越高,冷却水温度越低,溶液闪蒸速度越快,且再生效率也越高;初始溶液浓度对溶液再生性能的影响也不可忽略,溶液浓度较低,会导致溶液的再生强度升高。     

除湿蒸发冷却空调系统的优化设计

设计一种可利用低品位热能的溶液除湿蒸发冷却空调系统。对此空调系统进行理论分析,得出如下结论：在溶液除湿蒸发冷却空调系统的多种实现形式中,新风经除湿后与回风混合比新回风混合后再除湿节能;将室内排风返回溶液再生器,进行热湿交换,既可加疆对处理空气的预冷,回收排风冷量,又可提高再生器的效率,降低系统能耗;把回热器吸收除湿浓溶液中的部分热量用于溶液再生器的稀溶液预热,可以提高溶液的再生性能。为除湿蒸发冷却空调系统的优化设计提供理论依据。     

再生液回流量对溶液除湿系统性能影响的分析

针对热泵型溶液除湿机提出了一种通过改变再生回流量的系统性能优化方案,通过在Simulink中建立除湿机各组件的数值计算模型,从而建立除湿机整体的除湿性能数值计算模型,然后通过数值模型计算不同再生回流量下的除湿机整体除湿性能,得出了最佳再生回流量,在该再生回流量下,除湿机整体除湿性能最高,并根据计算结果总结出了提高热泵型溶液除湿机性能的有效措施。     

无霜空气源热泵系统喷淋溶液质量及浓度变化规律研究

本文提出了无霜空气源热泵系统及其工作过程,根据提出的无霜空气源热泵的原理,进行了喷淋溶液的筛选。分析目前常用的除湿溶液,主要从蒸汽压力、凝固点、粘度、经济性等方面对常用的有机除湿溶液进行比较,最后确定丙三醇（甘油）作为室外换热器的喷淋溶液。通过比较不同溶液浓度和流量对除湿性能及机组性能的影响来找到合理的喷淋溶液的浓度和喷淋溶液的流量。然后使用这个浓度和流量在不同的室外气候条件下向室外换热器喷淋除湿溶液,分析不同室外条件对除湿效果和抑制结霜效果的影响,整理出室外风机风量、室内供热量、输入功率、COP、喷淋溶液截留的水量等参数的变化。最后通过实验数据分析喷淋溶液集中再生的条件,分析不同地区喷淋溶液集中再生的可行性及不同地区集中再生需要的稀溶液罐和浓溶液罐体积,为无霜空气源热泵的应用提供参考。     

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。     

热泵式溶液除湿新风机组性能研究

溶液除湿是一种具有较大节能潜力的湿度处理方式。本文针对热泵式溶液除湿新风机组进行试验研究,对新送风参数、室内外空气参数、系统功耗等进行测试,分析其除湿能力、制冷能力和能效比。结果表明其除湿效果良好,在与地面辐射系统的共同作用下,室内温湿度达到Ⅱ级热舒适度要求,且除湿性能会随着新风温度或新风含湿量的升高而增强。此外,将新风处理到同样的状态,溶液除湿较冷凝除湿直接节能54.8%,冷冻水温度提高近10℃也间接提高了系统的能效比,溶液除湿节能方面优势明显。     

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.     

无霜空气源热泵系统冬季再生性能初步实验

本文提出一种新型无霜空气源热泵空调系统,该热泵系统不仅冬季可以无霜高效运行,夏季性能也有所提升。通过搭建该系统实验平台研究了再生模式,并对再生模式的实验数据进行回归分析,拟合得出的关联式相对误差小,拟合度高,再生量的平均相对误差为0. 31%,再生效率的平均相对误差为0. 56%。分析关联式得出溶液塔入口空气流量、溶液温度、溶液流量、溶液质量分数对系统再生性能的影响,发现再生量随空气流量、溶液温度、溶液流量的上升,溶液质量分数的下降而上升;再生效率随空气流量的下降,溶液流量的上升而分别增大26. 00%与13. 63%;再生量随溶液流量的增加升高了26. 30%,随质量分数的增加下降了约6. 10%,溶液温度与质量分数在本文研究范围内影响较小。     

R410A和R22在小管径水平管内冷凝换热特性研究

本文搭建了冷凝换热实验台,对R410A和R22管内冷凝换热系数性能进行对比研究,实验工况为质量流速200~800kg/(m^2·s)、饱和温度40℃、干度0~1、5 mm外径水平光滑铜管,分析了质量流速和干度对管内冷凝换热的影响,并将应用于传统管道的关联式与实验所得数据进行对比。结果表明:冷凝换热表面传热系数与质量流速和干度呈正相关,高干度区域时的冷凝换热表面传热系数增幅显著;M. M. Shah[4]关联式来预测实验数据的效果并不理想,与实际值相比偏差最大可达60%,但是预测低质量流速和低干度区的数据较为理想;当质量流速较小(G=200 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数要低于R22;随着质量流速的增大(G=400 kg/(m^2·s)),二者冷凝换热表面传热系数的差距减小;当达到中高质量流速(G=600kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数与R22的相似;当质量流速继续增大(G=800 kg/(m^2·s))时,R410A的冷凝换热表面传热系数随着干度的增大开始高于R22的。     

Experimental study on LiCl solution falling-film generation process outside a vertical tube

For the purpose of the development of a generator with higher performance utilizing LiCl/H₂O as the working pair in a two-stage absorption refrigeration system, an experimental investigation of LiCl solution falling film generation outside a vertical tube as the high-pressure stage solution cycle was conducted. An experimental setup was established to study heat and mass transfer process in a falling-film generator for LiCl/H₂O using low-temperature heat source. The experiments showed effect of the flow rates of hot water and falling film solution, temperature of heat source, concentration of the solution and generation pressure on the LiCl/H₂O generation process. To compare with conventional LiBr/H₂O solution, some comparative experiments of falling film generation were tested in order to discuss the mass transfer performance of two different working pairs in a high-pressure generator. The results showed that the two working pairs had similar mass transfer rate. The LiCl/H₂O solution had a similar mass transfer rate to that of the LiBr/H₂O solution, while the concentration of LiCl/H₂O solution was much lower with smaller circulation ratio of the solution, and it could make for possible improvement in the thermal performance of the absorption refrigeration system.     

汽气混合流凝结液膜形成机理研究

汽气混合流体凝结放热过程中凝结所形成的液膜厚度对换热效果的影响较大,因此通过探讨液膜厚度沿管壁的变化,有利于分析强化换热过程。以圆管为例,对汽气混合流体凝结所形成的液膜机理、沿管壁的分布规律及换热性能进行分析,并建立相应的物理及数学模型。通过给定初始条件进行计算,结果表明：液膜沿管壁向下流动过程中其厚度逐渐增加、换热性能逐渐降低;同时分析了管壁温度、汽气混合流体速度及管径等主要参数对液膜的形成及换热性能的影响,为强化凝结换热过程提供了理论基础。     

Determination of the local parameters of heat- and mass transfer in deep cooling in a tube bundle of fuel combustion products of thermal power plants

The specific features of heat and mass transfer of flue gases deeply cooled below the dew point of the steam contained in them have been analyzed. A method of determining the local parameters of heat and mass transfer in surface condensation heat utilization units is suggested. An analysis of the local characteristics of cooled and condensing combustion products allows one to study the relationship between the heat and mass transfer parameters and justify the optimum geometric characteristics of condensation heat utilization units. Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 82, No. 2, pp. 289–295, March–April, 2009.     

竖直矩形通道内不凝性气体对凝结换热特性的影响

本文以去离子水为工质,实验研究了竖直矩形窄通道内少量残余不凝性气体对蒸汽凝结换热特性的影响。采用热阻分离法得到凝结侧换热表面传热系数,分析了不凝性气体的含量、冷却水质量流速、进口温度和热流密度对蒸汽凝结侧表面传热系数的影响。结果表明:当热流密度为1.668 kW/m~2,即蒸汽质量流速较小时,2%体积分数的不凝性气体使凝结侧表面传热系数下降了33%,但当热流密度为3.887 kW/m~2,蒸汽质量流速较大时,2%体积分数的不凝性气体仅使凝结侧表面传热系数降低了14%,此外,凝结换热表面传热系数随冷水质量流速和不凝性气体分数的增加而变小,随冷水进口温度和热流密度的增加而变大。     

低温热虹吸管传热性能的初步研究

作为一种高效传热方式,低温热管可望在空间探索、超导磁体冷却等方面获得广泛应用.介绍了低温热虹吸管的设计过程,实验分析了低温热虹吸管的工质质量、倾斜角度对低温热虹吸管传热性能的影响.研制的低温热虹吸管平均传热能力达2 W/K.