基于液滴分析的高温高压流体喷射闪蒸模型研究

为加深对核电站一回路冷却剂泄漏相关的高参数流体喷射闪蒸特性的理解,本文采用模型计算的方法对高温高压流体喷射闪蒸热力学特性进行研究。本文模型综合考虑了液滴运动、液滴传热传质及液滴物性变化,计算分析了液滴温度分布、闪蒸效率及喷射闪蒸强度的变化。研究结果表明:提高过热度可有效降低液滴完成闪蒸所需的距离,并在大范围内提高闪蒸效率;减小液滴尺寸会导致同一位置处的液滴无量纲温度明显降低;流速变化主要影响液滴温度的空间分布,对液滴温度的时间分布几乎无影响;流速增大导致一定空间内的闪蒸效率降低;相比液滴尺寸变化对无量纲温度分布的影响,改变液滴尺寸对闪蒸效率的影响程度相对较小;液滴尺寸及过热度对喷射闪蒸强度的影响有个转折点,流速增加导致转折距离相应增大。

多级喷雾闪蒸海水淡化系统性能分析及响应面优化研究

喷雾闪蒸技术因其能耗低、分离效果好、冷却能力高的特点成为解决淡水资源紧缺的有效方法之一。在喷雾辅助低温脱盐技术的基础上,展开系统内部热和质量平衡的热力学计算,研究喷雾闪蒸系统运行级数和顶值盐水温度对闪蒸效果的影响。研究结果表明,更高的顶值盐水温度可以显著提高生产效率,当顶值盐水温度为363 K时,生产率为3.325 kg/s,性能比为0.627。采用响应面法对喷雾闪蒸系统进行优化,确定系统的最佳运行条件以及各响应的模型关系,获得系统淡化的最佳参数:顶值盐水温度343 K,海水进口流量10 kg/s,冷却水进口温度303 K,冷却水进口流量9.5 kg/s。

耦合太阳能集热的喷雾闪蒸海水淡化系统的热经济分析

为进一步提高喷雾闪蒸海水淡化系统的能源效率,对耦合太阳能集热的多级喷雾闪蒸系统进行了热量和㶲经济分析,研究了太阳能热量变化对系统性能的影响。通过分析不同参数对能量变化的影响,得到相应㶲经济成本值的变化规律。研究结果表明,较高的顶值海水温度和流量增大了系统的生产率,从而提高了热回收效率,为热回收过程提供了更多的能量。生产率的变化有效地反映了太阳能辐射随季节的变化,在一年中阳光最少的一天,最小生产率约为峰值生产率的34%~38%。当运行级数为10,TBT=338 K,d=500μm,T_(cw,in)=298 K时,系统所产生的㶲损最小,其单位㶲成本值为167.63$/kJ。单位㶲损成本率越低,所产生的㶲损越大,可以通过降低冷却水的输入温度来提高系统的运行效率以减少能量的损失。