湍流降膜吸收过程的数值解

在前已建立的湍流降膜吸收模型[1] 基础上 ,进一步进行数值模拟 ,并利用所得结果对各传递现象的控制参量进行讨论 ,结果发现在湍流降膜吸收过程中 ,新控制参量Pe数对吸收过程具有决定性的控制作用 ,Pe数越大 ,传热对动量和质量传递的影响越强。     

膜反转板式降膜吸收过程的理论研究

将板式降膜吸收和膜反转技术相结合,开发了一种新形式的降膜型吸收器,即膜反转板式降膜吸收器.通过对这种吸收器进行流动传热传质分析,建立了描述其物理过程的数学模型,采用流函数将控制方程进行变换,用有限差分法将变换后的方程离散,由TDMA方法编程计算这种膜反转板式降膜吸收器溴化锂溶液降膜吸收的过程,对比分析板式、膜反转板式降膜吸收计算结果表明,在同样的条件下膜反转板式降膜吸收器比板式降膜吸收器传热传质性能更好.     

降膜结晶分离技术实验研究

采用萘－硫茚物系对新型高效降膜结晶技术的分离提纯机制进行了实验研究．考察了管外降膜结晶过程中结晶时间、料液流量、冷却水初始进口温度、冷却水降温速率及原料浓度对分离提纯效果的影响．实验发现降膜结晶过程中晶层生长并不完全是光滑界面的生长,而在某些条件下表现为粗糙界面的生长,即生长过程在某些条件下表现为两相区界面的生长．进一步对辅助提纯－发汗过程的工艺参数—发汗时间、发汗初始浓度的影响进行了实验研究．实验结果可用于降膜结晶传热传质机理的数值模拟．     

自由降膜传热传质数值模拟技术应用进展

自由降膜过程在许多工业领域，特别是在石油化工工业中有着非常广泛的应用。近年来，随着计算机技术的发展，研究人员采用理论分析、数值模拟和实验相结合的技术手段，对降膜传热传质过程进行了深入的研究，为优化降膜传热传质过程和新型设备的开发提供了理论基础。     

膜反转板式降膜吸收过程

结合板式降膜技术与膜反转技术的优势,提出了一种新型膜反转板式降膜吸收器。设计并建立了膜反转板式降膜吸收试验台,在试验台上完成了不同吸收压力、溶液流量、进口温度、冷却条件等对膜反转板式降膜吸收器传热传质性能影响的系列实验研究,得到该吸收器的传热传质性能。为膜反转板式降膜热质传递设备的科学研究、工程设计和实际应用提供了一定依据,也为进一步开发高效紧凑的热质传递元件及设备提供了一些方法和思路。     

气液降膜流动中液相速度波动及其传质研究

为了研究降膜流动的动力学性质及其对气液传质过程的影响,在气液逆流的不同气液流动条件下采用激光多普勒(1aser Doppler anemometer,简称LDA)测量了降膜流动的液相速度分布和瞬时速度波动.和以往假定液膜外侧为自由表面,液膜表面处剪切力为零的Nusselt模型进行了比较,LDA测量结果表明气液逆流时降膜流动的最大液相速度出现在液膜表面之内,并且是以近界面区域的速度波动为特征的流动.在相同的降膜装置中进行了乙醇稀溶液的解吸实验,液相传质系数的实验测量值是渗透理论预测值的1～2倍.实验结果表明液相界面区域的速度波动加快了气液界面的表面更新速率,减小了传质阻力,强化了气液界面的传质过程.考虑液膜波动特征对气液接触情况的影响,从气液两相接触时间的角度出发,修正了渗透理论对液相平均传质系数的预测,预测结果和实验结果相吻合.     

竖直管外降膜吸收传热传质过程强化的研究

对LiBr溶液在光滑管和四种换热强化管竖直管外降膜吸收过程进行了实验研究，得到了实验条件下的最佳管型，分析了非绝热吸收过程中传热传质相互作用，相互影响的关系，建立了竖直管外降膜吸收热－质传递过程的数学模型，并对该过程进行了数值计算，模型计算值与实验结果的比较证明该模型具有较好的适用性。     

膜反转板式降膜再生器的性能

膜反转板式降膜再生器是一种结合板式降膜与膜反转技术的新再生器型式。掌握其性能对今后的工业应用十分重要。本文以一个膜反转板式降膜再生器与板式降膜再生器作为比较。在相同设计条件下设计获得两个不同型式的再生器，通过对数学模型的求解，进行了不同发生压力、溶液流量、进口浓度、进口温度及加热条件下两者传热传质性能的计算与比较。结果表明在不同工况条件下，两者性能变化有所不同。由此，在膜反转板式降膜再生器替代板式降膜再生器的应用中应当考虑它们变工况性能的差异。     

降膜蒸发管内液体夹带及传热恶化特性的研究

对垂直管内蒸汽和水逆向流动时的降膜蒸发、蒸汽夹带液体及传热恶化特性进行了详细的试验研究,发现降膜蒸发管工质入口端的壁温首先突然升高和出现波动.通过分析其机理和影响因素,给出了传热恶化的预测关系式.     

热管式降膜吸收器的传热传质

对热管式降膜吸收顺溶液吸收传热传质并通过热管移出吸收热的过程进行了数值研究，根据所建立的数学模型，通过求解热管加热段外壁面溶液波动降膜的动态二维偏微分方程和热管传热方程，研究了膜雷诺数，低位余热温度，输出温度等因素对传热管质过程的影响，对进一步工作提出了新的见解。     

异形竖板上降落液膜破裂特性

在实验研究的基础上,对表面蒸发条件下沿异形竖板的降落液膜破裂特性作了简化理论分析,得出了液膜暂时破裂临界状态与永久破裂临界状态的准数关系式,以预测液膜破裂条件.     

A MODEL FOR PREDICTING HEAT TRANSFER TO A TURBULENT FALLING FILM

A modified form of Carey'ls method for predicting the heat transfer to a turbulent falling film is presented. The new model is successfully tested against experimental data as well as other models. This method utilizes an optimization technique along with the Rombcrg integration to determine two universal constants for the modified turbulent diffusivisity model. The results show that in spite of its relative simplicity, the new model is a fairly accurate one, having an overall average error of less than 9%.     

水平管外壁薄膜蒸发侧表面传热系数

采用智能化薄膜厚度测试仪,在考察液体负荷、蒸发侧沸点、蒸发侧传热温差、传热管管径等因素对水平光滑传热管外液膜厚度及其波动状况影响的基础上,研究了蒸发侧表面传热系数随液膜厚度的概率分布和平均厚度变化的趋势,讨论了多种操作参数对蒸发侧表面传热系数的影响。针对水平管降膜蒸发流动的波动特性,定义了G (δ⁺)和h (α)⁺₂,得到蒸发侧表面传热系数的关系式,突出了液膜波动的影响,为进一步揭示蒸发侧表面传热系数的影响因素以及进行工业设计提供实验依据.     

水平管薄膜蒸发传热系数

采用智能化薄膜厚度测试仪实验研究了液体负荷、蒸发侧沸点、传热总温差和传热管管径等因素对水平光滑传热管外液膜厚度、波动状况以及因此而导致的蒸发侧传热膜系数的影响,得到了传热膜系数的关系式,突出了液膜波动的影响.还讨论了多种操作参数对两侧传热膜系数和总传热系数的影响,为工业设计提供实验依据.     

COUNTERCURRENT GAS ABSORPTION WITH CHEMICAL REACTION IN A LAMINAR FALLING FILM

An analytical solution for absorption of a gas with an accompanying first order reaction in a laminar falling film is developed. The gas flow is countercurrent to that of the liquid film. Change in the gas phase concentration because of the reaction, as it happens in practical situations, has been taken into account. Some computed results are presented to show the effects of the system parameters—namely, the reaction rate parameter, the Biot number, and the absorption factor— on the mass transfer enhancement factor and on the fractional removal of the feed gas over a given non-dimensional film length.     

HEAT TRANSFER IN A SUBCOOLED WATER FILM FALLING ACROSS A HORIZONTAL HEATED TUBE

A numerical simulation and an experimental study were carried out for sensible heat transfer for a subcooled water film falling across a horizontal heated tube. A laminar model and a turbulent model were adopted to calculate the heat transfer coefficient. The whole wetting zone on the tube surface was divided into two zones: the top stagnation zone and the lateral free film flow zone. The initial boundary conditions for the free film flow zone were determined by calculating the fluid and the temperature fields in the stagnation zone. A modified wall function method was used for the turbulent model. The comparisons between the experimental data and the numerical solutions show that the experimental data agree reasonably well with the laminar model solutions. Finally, two simple correlations were proposed for predicting the convective heat transfer of a falling film for engineering applications.     

PAN基炭薄膜形成过程的研究

以溶液聚合法所制得的约50μm厚的PAN薄膜为基膜成功地制备出PAN基炭薄膜。通过测量试样的重量、尺寸、分子中各基团的振动形式，膜表面结构与组分分布和序态结构的变化，对炭化行为进行了研究。测试结果表明，薄膜试样在热稳定化后和炭化后的重量损失分别为10％和39％，尺寸收缩率分别为13％和15％左右，PAN基炭股由碳、氮和氧三种基本元素所组成。随着热解温度的提高，PAN线型结构转变成具有萘啶环大共轭结构的梯形高聚物，继而生成相互交联而成的共轭碳的类石墨芳香族六角网状层面结构。     

光催化降膜反应器深度处理焦化废水研究

结合二氧化钛的2种光致性能,以普通荧光灯为光源,利用阶梯型平板降膜反应器对焦化废水进行深度处理,探讨了影响COD去除率的各种影响因素和最佳工艺条件。结果表明,在可见光下,pH=11.0、质量分数3%的H2O2水溶液投加量为500 mg.L-1、光照时间5 h、废水初始COD为125 mg.L-1时,COD的去除率在40%以上,效果较明显,在对实际废水的处理中实现了可见光响应。     

聚酰亚胺薄膜拉伸工艺的研究

阐述了热固性聚酰亚胺薄膜的拉伸可行性,初步确定了聚酰胺酸薄膜的初始溶剂含量、拉伸温度、以及拉伸速度等因素对薄膜性能的影响。