硫酸盐体系中阳离子对水分子氢键的破坏效应

利用拉曼光谱对室温下Na 2SO 4-H 2O、MgSO 4-H 2O、ZnSO 4-H 2O、Fe 2(SO 4)3-H 2O体系中水分子的O—H伸缩振动情况开展研究。首先,通过对频谱中2800~4000 cm-1区间,特别是3400 cm-1附近主峰拉曼位移的移动幅度和3200 cm-1附近肩峰强弱的考察,研究了拉曼光谱中不同阳离子浓度和类型对水分子中O—H伸缩振动的影响规律。其次,借助高斯拟合分峰的方法考察了各阳离子对水分子不同氢键结构类型的破坏效应。最后,系统分析了配合物的生成和阳离子破坏效应的共同作用。结果表明:不同阳离子的硫酸盐溶液对水分子氢键的破坏能力规律为:Na 2SO 4>Fe 2(SO 4)3>MgSO 4>ZnSO 4。

水平外波纹管降膜管间流型转变

相比于光管,外波纹管的壁面凹凸结构可增加换热面积,从而提高水平管降膜蒸发器的传热特性。准确预测溶液管间流型是提高传热传质性能的关键步骤。建立了水平管降膜实验装置,研究管间距、溶液浓度、管型对降膜流动过程管间流型转变的影响。结果表明:随着雷诺数(Re)的增加,管间流动形态依次出现滴状流、滴柱状流、柱状流和柱片状流和片状流;对于每一种流型转变所对应的Re,外波纹管明显低于光管,并随管间距的增大而增大,随NaCl溶液质量分数的增大而减小;相较于光管,两种外波纹管更易在较低Re下获得各稳定流型。流型转变边界可以通过流体Re与伽利略数(Ga)之间的函数关系式描述。通过拟合实验数据,得到了3种管的流型转变关系式。

外波纹管管外降膜流动过程液膜厚度及速度分布特性

针对外波纹管管外降膜流动过程,采用实验结合数值模拟的方法,考察了液体喷淋密度、管间距和管径变化对液膜厚度周向分布的影响,并与光滑管进行了比较,同时分析了外波纹管管外液膜速度分布特性。结果表明:光滑管外液膜厚度由上至下沿周向呈先减小、后增加的趋势,在90°～120°之间液膜最薄;外波纹管去除波纹间凹槽内的液体后,波纹外的液膜厚度数值及其周向分布规律与相同直径的光滑管相似,周向平均液膜厚度随着液体喷淋密度的增加、管间距及管径的减小而增大;液膜沿周向分布的均匀程度及流动速度大小均与液膜厚度有关,波纹外液膜沿周向分布的不均匀性随着液膜厚度的增加而增加,气液界面处的液体速度沿周向分布规律与液膜厚度分布规律相反;相邻两波峰间凹槽内的液体存在局部循环流动。