低压环境下海水液滴蒸发模型研究

针对低压环境下的多种盐分组成的海水液滴(NaCl、MgCl_2、CaCl_2、KCl的质量分数分别为20.07%、1.29%、0.412%、0.399%)的蒸发过程进行了模型研究,模型将能量守恒方程和传质扩散方程进行耦合。通过模型计算,分析了液滴内组分含量和温度分布随时间的变化,获得了环境压力和环境温度对液滴温度变化的影响。结果表明,在蒸发过程中,液滴内部的各种盐含量升高过程不是成单一的线性增加的,在液滴的蒸发和内部盐含量扩散的共同作用下,盐含量表现出在先快速上升之后,逐渐下降继而又有所回升的趋势。液滴温度下降至最低温度后,也逐渐回升。并且环境压力越低,液滴温度下降越快,最低温度越低,温度回升越快。环境温度越高,液滴最低温度越高,温度回升越快。     

低压环境固着盐水液滴蒸发析晶过程实验研究

实验研究了低压环境下固着盐水液滴在不同基底表面(铜、载玻片和聚四氟乙烯)的蒸发析晶过程,分析了表面性质和环境压力的影响。结果表明,低压环境下易在接触线处析出白色盐晶。铜表面由于表面能较大,接触面上覆盖盐晶体,液滴蒸发过程接触直径几乎不变,接触角逐渐减小。在载玻片表面,当环境压力较高时,液滴蒸发造成接触线收缩,伴随盐晶体的生长和移动接触角波动。在聚四氟乙烯表面,接触面处易产生气泡,气泡的生长和爆裂导致接触角明显波动。Pe数可以揭示液滴蒸发过程外部传质扩散和内部离子扩散的相对大小。研究成果有助于指导海水淡化的工业应用。     

低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验研究北大核心CSCD

对低压环境下闪蒸喷雾冷却不同润湿性表面的实验现象和换热特性开展研究,结果显示:喷雾至亲水表面和光滑铜表面的汽化过程分为四个阶段,即液膜形成阶段、液膜剧烈汽化阶段、固定液膜接触线的汽化阶段和液膜界面收缩阶段。进而研究了表面润湿性、环境压力、工质温度对两种表面温度变化的影响。结果表明,表面温度随时间都呈下降的趋势;亲水表面润湿性较好,喷雾阶段表面温度下降较快;环境压力越低,液体汽化越剧烈,表面的最终平衡温度也越低,但在喷雾阶段存在最佳环境压力使冷却效果最好,本文实验条件下,最佳环境压力为1.9 kPa;工质初始温度对表面最终温度影响很小。     

降压环境下液滴在不同润湿性表面汽化过程实验研究北大核心CSCD

对降压环境下液滴在不同润湿性表面的汽化过程进行了实验研究,对比了在亲水和疏水表面上液滴汽化过程的无量纲尺寸变化,分析了环境压力和表面温度对亲水表面液滴汽化过程的影响。实验结果显示:降压过程中液滴在热表面的汽化过程经历四个阶段:初始状态、降压的快速汽化阶段、定接触线汽化阶段和快速收缩阶段。相同工况下,由于疏水表面的气泡数更多,抑制了液滴接触半径的收缩,液滴生存时间更长。在亲水表面上环境压力越低、表面温度越高,液滴汽化越剧烈,并且定接触线汽化阶段占整个汽化过程的比例越大。