降膜蒸发过程熵产分析

从热力学第二定律出发,将普适体系的熵产表达推广于降膜蒸发过程熵产分析并得到熵产计算式.引入单位熵产数并得到Reynolds数大于1450(cpμ/λ)-1.06(0.5-0.25ω)-1情况下和Reynolds数之间的定量关系,据此揭示了降膜蒸发过程熵产随降膜管内液膜厚度减小先降低再增大的规律,对应存在最小熵产数.与30×2×6000传热管内磷酸降膜蒸发实验数据对比结果吻合良好,表明本文熵产计算式可以根据过程的热力参数表达降膜蒸发过程的熵产规律,对过程强化和提高热力学效率具有实际指导意义.

水平管外降膜蒸发的熵产分析

从热力学第一、第二定律的角度出发,结合水平管外降膜蒸发的特点,推导出了降膜蒸发过程单位熵产数Ns的公式,并在所建立的管外液膜厚度模型的基础上进行了求解。结果表明:沸腾蒸发时的单位熵产数Ns要小于表面蒸发时的值;采用强化表面可以有效地降低单位熵产数Ns;单位熵产数Ns随液膜雷诺数Re的变化比较小。通过分析,降膜蒸发的单位熵产分析法对于最大限度地减少不可逆损失、提高能量利用率等方面具有指导意义。