压力式雾化喷嘴径向喷淋密度的测量方法

采用扇形排状量筒装置对典型压力式雾化喷嘴的径向喷淋密度进行了实验测量。试验结果表明:HHSJ异型喷嘴径向喷淋密度分布的对称性较好,喷淋密度沿半径方向具有两个峰值,其中外延峰为一个明显的最高峰。研究发现,采用这种测量装置,可以准确便捷地得到压力式雾化喷嘴的径向喷淋密度。

喷淋密度对吸收塔液体分布器分布性能的影响研究

吸收塔液体分布器结构及喷淋密度对塔内液体分布影响很大,从而影响到吸收塔的吸收分离效果。为此,搭建直径1.2 m的吸收塔实验平台,针对管式、槽式和自己开发的新型管槽式分布器,考察不同气相进料风速下,喷淋密度对液体分布性能的影响。实验结果表明,气相进料风速对三种分布器吸收塔内液体分布情况的影响均很小。管式以及槽式分布器在较小的喷淋密度下表现较好,增大喷淋密度时,液体分布会向罐壁方向趋近,越靠近罐壁,液体分布的增长趋势越明显,但不同喷淋密度下槽式分布器的液体分布更加平稳。新型管槽式分布器在喷淋密度较大时有更好的表现,越大的喷淋密度,表现出越均匀的分布状况,对于在工业生产中喷淋密度大都大于实验时的喷淋密度,新型管槽式分布器将有更优异的表现,具有很好的规模化应用前景。

溶液喷淋密度对溴化锂降膜吸收器吸收效果的影响

本文分析了溴化锂吸收式制冷机降膜吸收器的吸收过程,建立了溶液吸收冷剂蒸汽过程的数学物理模型,并且获得了数值解。同时分析了喷淋密度对液膜流速、液膜厚度、传热Nusselt数以及溶液出口温度、出口浓度和吸收量等的影响。结果表明,喷淋密度Γ并非越大越好,当Γ=200kg/m·h时,吸收器的吸收效果最佳。最后,通过实验验证了模型的正确性。

海水淡化系统中喷淋密度对传热性能的影响

以中试系统为实验基础,系统分析喷淋密度与传热性能二者之间的联系,计算出合理的喷淋密度范围。为海水淡化系统工艺设计提供了有效的参考依据。

横管降膜蒸发过程中喷淋密度对传热系数影响的数值研究

建立横管降膜蒸发传热过程三维数值模型,采用VOF方法模拟研究了纯水在横管外降膜蒸发的流动及传热过程,获得两液柱同时撞击到横管外液膜的铺展动力学特性及液柱间波峰环的换热特性,深入探究了喷淋密度变化对管外降膜流动及局部传热系数分布的影响。模拟结果表明:在横管顶部液柱冲击区局部传热系数和液膜流速最大,随周向角的增加,管外局部传热系数先逐渐减小,后在横管底部由于液膜扰动作用而回升。沿横管轴向,从冲击区至轴向中点液膜重叠区,局部传热系数逐渐降低。在本文研究的喷淋密度0.052 kg/(m.s)<Γ<0.116 kg/(m·s)层流范围内,喷淋密度的增加会强化管外蒸发传热效果,随喷淋密度的增加,各点局部传热系数出现不同幅度的增大,而液膜增厚带来的导热抑制作用对冲击区和液膜重叠区较为显著。

迎面风速和喷淋密度对蒸发式冷凝机组的影响

迎面风速和喷淋密度会影响蒸发式冷凝器的传热传质效率。本文搭建了R404A制冷系统实验台,测试了不同的迎面风速和喷淋密度下系统的冷凝压力、制冷量和能效比,并对数据进行了分析。结果表明:对于蒸发式冷凝器制冷机组,喷淋密度的控制较迎面风速更为重要;机组存在最佳迎面风速(3.1~3.3 m·s-1),在迎面风速增加到最佳值之前,风速每增加1 m·s-1,EER增加0.3~0.37,当迎面风速超过最佳值后,管外水膜将遭到破坏,蒸发式冷凝器的换热性能趋于稳定,因此冷凝压力和制冷量趋于稳定;最佳喷淋密度为0.057 kg·m-1·s-1,在喷淋密度增加到最佳值之前,喷淋密度每增加0.01 kg·m-1.s-1,EER增加0.27~0.31,当喷淋密度超过最佳值后,管外水膜变厚,水膜热阻增加,蒸发式冷凝器的换热性能减弱,因此冷凝压力升高明显,制冷量下降明显。

湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准k 模型描述,喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明,引入喷淋液后,出口截面气速分布明显均匀化,其最大值由无喷淋时的12m/s降至6m/s。该最大值出现在靠近塔壁处,是由塔壁附近喷淋密度较低造成的,可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。

喷淋塔尾气脱氨实验研究

为了研究喷淋塔对硝酸磷肥尾气的脱氨特性,将空气和氨气按一定比例混合制成模拟尾气,用p H=1的稀硝酸溶液作为吸收剂,考察了空塔气速、喷淋密度、吸收液温度、混合气入口温度、入口氨浓度对脱氨体积传质系数KYa的影响。结果表明:KYa随着空塔气速的增加而显著增大;随着喷淋密度的增加,KYa先增大后趋缓;入口气相温度和氨浓度对KYa几乎无影响;随着吸收液温度的升高,KYa呈先增大后减小的趋势。

LiBr-CNT纳米流体物性及其喷淋换热性能研究

采用二步法制备溴化锂-碳纳米管(LiBr-CNT)纳米流体,并测试导热性、黏度等物性参数。设计组建了单管喷淋换热系统实验台,研究分析了喷淋密度、管间距以及CNT浓度等因素对纳米流体喷淋换热性能的影响。研究结果表明:管间距、喷淋密度、CNT浓度等因素对管外平均换热系数均有影响。在LiBr溶液中添加CNT纳米粒子,能显著地提高液体的导热、换热性能。该结果为纳米流体在喷淋换热领域的应用提供了重要的基础数据。

喷淋水膜对半椭圆管壁面温度分布影响

搭建单根半椭圆管水平降膜换热性能测试装置,试验研究不同热流密度、喷淋密度对降膜换热过程的管外壁面温度分布和变化的影响。结果表明:无喷淋情况下,沿着圆周向角从0°增加到150°,管外壁面温度均匀;喷淋情况下,管外壁面温度明显降低,不同圆周向角的管外壁面温度分布不一致。随着热流密度的增加,管外壁面温度分布不均匀性增大,壁面温度变化率变化不明显。随喷淋密度的增加,管外壁面温度先减小后增大,存在最佳喷淋密度,使得管外壁面温度降低量最大。

SYNP室外喷淋冷凝装置

根据北方的气候条件而研制的室外喷淋冷凝置的结构及技术特点,即采取夏季用水作换热剂和冬季用冷空气换热的新型冷凝工艺,保证了冷凝部份在低温环境下运行,冷凝效率得到大大提高,并对其经济效益进行了综合评价。

低衰变功率乏燃料棒喷淋冷却实验研究

本文基于超设计基准事故,建立1套乏燃料水池喷淋冷却实验装置,选用5×5电加热棒束模拟局部乏燃料组件,分析当乏燃料水池池水完全排空状况下,维持乏燃料包壳温度在300℃时所需的最小喷淋流量密度以及周围棒束对单棒的影响效果,并开展了低衰变功率下的喷淋冷却实验。结果表明:单棒加热功率小于25 W的加热棒束无需额外冷却操作,仍处于安全状态。分别采用流量密度2.393、2.950、3.876(m^3/h)/m^2进行喷淋冷却,可使单棒加热功率为100、125、150 W的加热棒束最高温度稳定在300℃左右。目标棒外围第1、2层棒束对其温度影响较大,第3层及其以外的加热棒束对目标棒的影响较弱。

离心旋流式喷嘴雾化特性实验研究

目的进一步优化低温多效蒸馏技术中的喷淋布液方式,提高海水淡化换热效率。方法采用马尔文激光粒度分析仪、高速摄像机和翻转水量仪对不同口径的CJ-9型离心旋流式喷嘴进行研究。结果同一口径的喷嘴,随着水流压力的增加,液滴粒径分布的均匀性显著提高。随着水压的增加,同一个喷嘴液体破碎的纹路变密,同时液膜破碎的长度变短,破碎效果越好,雾化性能越好。同一口径的喷嘴,入口压力越大,其边缘流峰值越高,空心化率现象越明显。同一压力下不同口径的喷嘴,口径越大,其形成双波峰的跨度越短;同一口径的喷嘴,入口压力越大,其形成双波峰的跨度越长,其边缘流峰值越高。结论液滴粒径分布的均匀性随着水压的增加或孔径的减小而显著提高,喷淋密度在直径方向上存在两个峰值,运用"峰谷叠加"原理,来满足低温多效蒸发器布液均匀的整体要求。

氯醇化技术开发中溶氯喷射器的试验、设计、应用

环氧丙烷装置中的溶氯设备选型是氯醇化技术开发中的关键之一。在原有流程中是采用填料塔。塔内水的喷淋密度要达到200m^3/m^2时方能满足氯气溶解于水的要于水的要求。老流程明显缺点是设备体积相当庞大,副产品量亦较多。尤其当操作有波动时,

二吸塔酸雾控制

二吸塔SO_(3)未吸收率为SO_(3)总未吸收率的20倍,99.9%的吸收率需要的填料高度是1.76 m,每个9各占约1/3的填料高度。尾气中气态硫酸的平衡分压约为SO_(3)的10倍,减少气态硫酸的排放需降低上塔酸温。避免进塔气体中SO_(3)和水发生空间冷凝,则须提高下塔酸温,只能减小喷淋密度和提高空塔气速。随着喷淋密度的减小,下塔酸温快速升高,填料阻力近似线性减小,所需填料相应增多。即使喷淋密度低至2.5 m^(3)/(m^(2)·h),对数平均推动力仍是影响最小的,填料表面有效率大幅减小才是填料量增加的主因,其中分酸均匀最关键。在低喷淋密度下,才能检验分酸的均匀性。液泛气速随喷淋密度的降低而升高,降低喷淋密度应提高气速。

翅片管蒸发式冷凝器换热特性研究与结构优化

利用翅片管换热器可大幅增加换热面积的优点,将其与光管蒸发式冷凝器相结合,进一步的提升蒸发式冷凝器换热性能。基于VOF模型,采用Lee模型描述气液两相双向传热传质过程中的质量与能量传递,同时考虑气液剪切力的影响,建立了翅片管蒸发式冷凝器气液两相传热传质三维数值模型。模拟光管蒸发式冷凝器的冷却过程,模拟结果与试验结果吻合良好。进而模拟研究了管型、翅片间距、纵向管排、迎面风速等因素对翅片管蒸发式冷凝器换热性能的影响规律。模拟结果表明,翅片管最佳间距为5 mm,换热量比光管提高了22.1%;随着管排的增加,换热量增加幅度减小,最佳换热区域在第一排,前六排换热量占据了总换热量的82.3%;最佳间距下的最佳迎面风速为2.91 m/s。

水分布对蒸发式冷凝器传热传质的影响

蒸发式冷凝器具有节水、节能、结构紧凑等优点而在工业制冷等领域得到了广泛的应用。在蒸发式冷凝器性能测试实验平台基础上,测试了水流参数如喷淋密度和水温对蒸发式冷凝器传热传质性能的影响。结果表明,在满足最小喷淋密度后,喷淋密度对蒸发式冷凝器传热传质性能影响很小;在稳定的操作条件下,蒸发式冷凝器水盘中的水温可以保持恒定;循环冷却水水温降低1．1-2．0℃,在相同的操作条件下,蒸发式冷凝器传热传质系数可以分别提高7．2％-16．9％和34．5％-63．4％。

生物滴滤床净化二甲苯废气的性能研究

分别以大小两种拉西环作为生物滴滤床填料净化二甲苯废气 ,研究入口负荷、气体停留时间、营养液喷淋密度及营养液中氯化铵的质量浓度对生物滴滤床净化效果的影响。实验结果表明 :随着入口负荷的增加 ,去除负荷也呈增加趋势 ,但二者并非线性关系。气体停留时间越长 ,去除效果越好。营养液中氯化铵的质量浓度对去除效果有显著影响 ,充足的氮源是高去除率的保证。在氮源充足的前提下 。

蒸发式冷凝器管外水膜传热性能实验研究

在一个单级压缩制冷循环系统中研究了蒸发式冷凝器管外水膜的传热性能。建立了蒸发式冷凝器管外水膜传热性能测试实验平台，调节不同操作参数，测试了喷淋密度和迎面风速对管外水膜传热性能的影响。结果表明，在实验条件下，管外水膜传热系数的实验值介于511．6～763．57W·m^-2·K^-1。喷淋密度从0．023kg·m^-1·s^-1增至0．059kg·m^-1·s^-1和迎面风速从2．1m·s^-1增至3．3m·s^-1，实验条件下管外水膜传热系数的平均变化率分别为增加47．3％和减少5．5％，可见，管外水膜的传热主要受喷淋密度的影响。另外，通过对实验数据回归得到了管外水膜传热系数计算关联式，回归相关系数R为0．98，标准偏差为7．5％。最后，将实验关联式和国内外学者的关联式进行比较，表明实验得出的管外水膜传热系数计算关联式具有较好的一致性。管外水膜传热性能的实验结果对蒸发式冷凝器的设计和实际应用具有一定的指导意义。

水平管降膜蒸发器传热系数空间分布

为了得到水平管降膜蒸发器传热系数,建立了水平管降膜蒸发传热实验台。通过对实验结果的归纳,分析了水平管降膜蒸发器总传热系数随顶排管喷淋密度、蒸发温度的变化规律,并给出了总传热系数在水平管降膜蒸发器内部空间的分布。结果表明,总传热系数随喷淋密度、蒸发温度的增大而增大。在空间分布上,传热系数沿管长方向受凝结过程的影响前5m先增大,后3m逐渐减小;在垂直方向由上向下逐渐减小。另外传热系数随管排数的增加而降低,并且当喷淋密度较小时,总传热系数下降的趋势更明显。