开式吸收式热泵系统的研究及应用进展

闭式蒸气吸收式热泵系统以热能和少量泵功驱动代替蒸气压缩热泵系统的压缩机驱动,分别实现工质的流动和内能的增加,节省了高品位电能的压缩功。开式吸收式系统相比于闭式吸收式热泵(制冷)系统,以蒸气压差和温度差同时驱动的直接接触式传热传质代替闭式系统温差驱动的间接传热,实现系统与外界环境的热质交换。针对开式吸收式系统的研究目前主要为不同应用相关研究,在闭式吸收系统的基础上精简结构,优化性能。本文主要从工质对、构型、部件三个方面总结目前开式吸收式系统的研究进展。因开式吸收式系统常与环境发生物质交换,对其工质对的研究需要在蒸气压低、不易结晶等传统吸收式工质对需要的物性基础上,更强调腐蚀性低、环境友好等特性。广义的开式吸收式系统有D型、AD型、ADC型、EAD型、EADC型5种基本构型,本文总结了5种基本构型在直接蒸发冷却制冷、气体除湿加湿处理、热湿气体潜热回收、制冷制热、蒸馏提纯等不同应用领域的研究。与闭式吸收式系统相比,强化环境与系统的传热传质是开式吸收式系统的研究重点。对于直接接触式传热传质部件,填料塔仍然是绝热开式吸收器/发生器的主要形式,基于膜的非直接接触式吸收/发生换热器作为直接接触式换热器的替代部件,其传热传质系数相对于直接接触式换热器仍有待提高。

非牛顿流体研究进展及发展趋势

鉴于非牛顿流体在工业生产和日常生活中占有重要地位,详细总结了近两年来国内外非牛顿流体在各个研究领域内的研究近况,对非牛顿流体今后的研究趋势作了预测。最近,国内外对非牛顿流体的研究主要集中在非牛顿流体流变特性、非牛顿流体气液两相流流动、非牛顿流体的传质和传热以及非牛顿流体数值模拟方法等8个方面。今后,在对非牛顿流体研究的众多内容中,其首要解决的问题是非牛顿流体微观结构和流变特性的相互关系,流动规律准确的数值模拟以及非牛顿流体的新机能及相关设备的开发。

引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化的研究

依据引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化的事实以及传质理论,定性地分析了引黄水水质咸化的主要原因,包括盐碱土传质作用、蒸发浓缩作用以及风的扰动加速传质作用等。在北大港水库旁修建了一个模拟试验水池,进行了现场模拟试验研究。依据水量平衡和氯离子总量平衡的原理,分别定量地计算了传质作用和蒸发浓缩作用对水质咸化影响的比重。结果表明,在模拟水池蓄水后的30 d内,传质作用对水质咸化影响的比重有随时间增加而增长的趋势;30 d后,传质作用对水质咸化影响的比重稳定在80%,蒸发浓缩作用对水质咸化影响的比重稳定在20%,说明导致水质咸化的最主要因素是盐碱土传质作用。

压缩空气溶液深度除湿干燥方法及实验验证

提出一种基于溶液除湿技术对压缩空气进行深度除湿干燥的方法。搭建压缩空气溶液除湿系统性能测试实验台,以空气出口含湿量和除湿量作为除湿性能的评价指标,对LiCl-H2O溶液用于压缩空气的逆流除湿过程进行实验研究。探讨压缩空气、溶液进口参数对空气出口含湿量以及除湿量的影响,结果表明:压力0.5 MPa下,空气出口含湿量能够达到0.9g·kg-1,且一定压力下系统除湿量随着空气流速、溶液质量流量、溶液质量分数的增加而增大,验证了压缩空气溶液深度除湿干燥方法在相关领域应用的可行性。

纳米颗粒对流体传质特性影响的研究进展

综述了近年来有关纳米颗粒对流体传质特性影响的研究。根据传质模型不同将纳米流体传质特性实验研究分为两类:纳米流体内部传质特性实验研究;纳米流体气液界面传质特性实验研究。介绍了纳米流体传质特性在实验研究方面与理论研究方面的进展,预测了纳米颗粒对流体传质特性影响的三个研究方向。

油气排放及回收的研究进展

在分析油气排放及回收领域面临的新形势和新挑战后,提出了油气排放及回收领域研发的新理念及应对策略。分别从油品蒸发及油气扩散的基础物性参数、油罐蒸发排放内在的油气传质规律、基于模块设计与积木式组合的油气回收成套技术等方面,总结了油气排放及回收领域的研究进展;尤其创新性地构建出油气传质因子和油气-空气间集中归一化的拟对流扩散系数的测算方法,揭示了油气排放及回收的内在规律,指出今后的研究方向和研究重点。建议多方面协同合作来研究油气污染全过程的控制,分离净化及资源化利用的基础理论、关键技术、成套装备,从而及时地满足社会科技和经济发展的重大需求。

填料萃取塔的研究现状及进展

综述了填料萃取塔的特点、国内外对填料萃取塔中填料的选择与开发并且详述了部分填料的工业应用,同时详细阐述了研究者使用不同的理论模型和方法对填料萃取塔的传质特性和流体动力学特性的研究。其中研究方法包括实验方法、经验公式方法及模拟方法。通过实验,能获得准确的液滴直径、分散相体积分数、液泛速度与滑移速度等数据,再通过计算机模拟则能获得详细的流场、温度场、浓度场等微观信息。可以预见,实验方法、经验公式、计算机模拟的有机结合将成为解决填料萃取塔传质和流体动力学问题的有效手段。

气液传质及反应装置研究进展

在介绍了自常规塔设备到超重力设备 ,再到一种新型气液传质及反应设备———涡旋脉冲式反应器的发展过程的同时 ,重点介绍了涡旋脉冲式反应器的基本结构、技术特点及研究进展 ,指出了涡旋脉冲式反应器在气液传质过程及纳米粉体制备上的研究及应用前景。

雾化加湿除湿海水淡化中蒸发过程实验研究

将雾化强化加湿技术引入加湿除湿海水淡化系统，搭建雾化加湿过程性能测试平台，并对不同操作下雾化加湿器内的雾滴蒸发与空气热湿过程进行实验研究。实验表明，气液体积比与进口空气温度对加湿器的加湿性能影响较大，当加湿器进口空气温度为90℃，气液体积比为（20—25）×10^3时，加湿器出口温度约为36℃，出口相对湿度在90％以上，蒸发率在50％以上。

基于URIF模型的冷冻干燥过程二维描述

通过冰界面均匀退却模型(URIF模型)的研究,建立了二维状态下的质热传递模型,可得到冻干过程所需的能量、某一时刻物料的温度分布以及干燥所需时间;并通过试验得出7mm厚的胡萝卜冻干时间为500min,计算结果为523min。

高温气流中液滴蒸发影响因素的数值研究

建立了液滴蒸发的数学模型,利用数值求解方法,模拟计算高温气流中液滴的蒸发过程,得出液滴的蒸发规律。液滴蒸发速率经历一个先增大后减小的过程,气流温度和气流速度都可加速液滴的蒸发,气流温度可使蒸发速率提高100%以上,而气流速度对蒸发速率的提高幅度不足50%;液滴蒸发的平衡温度只受气流温度的影响,而气流速度、液滴初始温度和液滴初始直径只影响液滴达到平衡温度的时间;气液交换热量随蒸发过程的进行逐渐减小,气流温度升高和气流速度增大,气液交换热量的极大值及其变化率增大,但只有液滴初始温度和液滴初始直径影响气液交换的总热量。

强化传质作用下太阳能吸附制冷系统实验研究

为了优化太阳能吸附制冷系统,提高其制冷性能,构建基于强化传质作用的太阳能吸附制冷系统,并在模拟环境下对系统在强化传质模式下和自然传质模式下的制冷性能进行实验研究和对比分析。实验结果表明:在同等辐射能输入条件下,系统在强化传质模式下的制冷效率比在自然传质模式下的制冷效率有明显提高,效率最大可提高58.0%,且强化传质模式下系统的制冷性能较为稳定,能量利用率高;此外,强化传质模式下的系统还可解决自然传质模式中不可避免的间隙制冷问题。研究结果可为太阳能吸附制冷系统的优化设计提供新的思路。

基于多孔介质热/质传递理论的流体—颗粒食品热处理数值模拟研究进展

概述了基于多孔介质热/质传递理论构建数学模型的原理与发展,从蒸发描述、参数测定及定解条件设定等方面分析了多孔介质数学模型开发与应用的关键问题及其研究进展,总结了多孔介质数学模型应用于流体-颗粒食品热处理的优势、挑战与发展前景。

气升式内循环反应器结构优化及应用

通过对新型反应器的研究成果进行总结,深入了解气升式内循环反应器在各领域的发展情况,为新型反应器在今后的应用提供了方向。在反应器结构优化过程中,通过对前人所采用的结构优化方法进行总结,发现采用CFD研究方式明显多于实验研究方式,并且模拟研究中多以欧拉-欧拉两相流为主。模拟研究结果显示,各个结构存在1个最佳取值范围:高径比在7附近,环隙比在1附近,底隙高度约等于下降区狭缝长,气体分布器一般是根据实际情况进行选择。虽然不同的研究中结构参数存在差异,但是其主要的结构参数取值范围大致相同。

纤维膜接触器在汽油碱洗中的应用

介绍了一种全新的非扩散性物质传递的传质方法即纤维膜技术，并根据其基本原理研制了纤维膜接触器。通过在南京炼油厂常减压蒸馏装置上的应用试验并与常规法碱洗效果进行对比，说明研制的纤维膜接触器具有两相接触充分、分离效果好、生产效率高、无碱液夹带、节约投资等优点，具有广阔的应用前景。

耐久超亲水表面制备及在降膜传质中的应用

该文针对降膜气液传质过程,设计了耐久超亲水塑料填料制备及应用的研究型本科生实验。首先分析了影响降膜传质的主要因素,通过溶胶-凝胶法制备了超亲水二氧化硅涂层,并对塑料表面预刻蚀微结构及制备有机-无机杂化膜粘结剂提升耐久性;通过接触角测试、SEM、连续冲刷及打磨等进行表征;并结合溶液除湿装置验证了应用该改性表面具提升除湿效率近2倍的效果。该实验涉及理论分析、材料制备、表征和性能评价等多个实践环节,涵盖物理化学、流体力学、传热传质等多个学科。实践表明:该实验可以提高学生对理论知识点及基本实验技能的综合应用,有利于激发学生科研兴趣,培养创新和解决实际问题的能力。

含氟聚合物聚合釜传质技术的创新和发展

对合成含氟聚合物的立式、卧式两种聚合釜的最新搅拌传质技术进行了研究。

微通道蒸发器仿真计算模型与试验分析

分析了微通道蒸发器内制冷剂流动沸腾换热的经验关联式,建立了稳态分布参数和控制单元法的微通道蒸发器数学仿真模型。同时建立不同扁管宽度的微通道蒸发器样机并验证其在不同工况下的传热和压降性能。试验结果表明:微通道蒸发器工作时两相流制冷剂分配不均和冷凝水排除速度慢是造成微通道蒸发器在校核计算时计算值与试验值相差较大的主因。传热试验和修正的仿真模型为今后微通道蒸发器开发计算以及性能优化方面提供了参考。

烧结质热传输过程数值仿真研究进展

文章就铁矿石烧结过程的数值仿真研究现状、进展和趋势进行了综述。数值仿真方法作为当前烧结工艺最常用的研究手段之一,在烧结过程中的质热传输现象和物理化学变化过程等的解析方面已取得了重大进展。目前的烧结模型,已囊括了烧结过程的主要传热传质方式和物理化学反应,机理相对准确,且进一步考虑了烧结废气组分引起的气-气和气-固反应,已能适应对烟气循环工艺进行模拟分析的需要。但是,今后的模拟研究仍需在部分反应机理、参数表征和选取、模型维数和模型功能等方面进行完善。

含湿多孔介质传热传质三参数渗流模型研究方法

回顾了含湿多孔介质传热传质模型的发展，系统地介绍了三参数渗流模型概括的基本传递机制和物性数据，特别是松散介质的物性数据的获取方法。以埋管周围砂土内的传热传质动态过程研究为例，给出了不同边界条件的描述，介绍了介质物性数据及初始温度、含湿饱和度等的确定方法。最后，给出了常功率加热条件下，浅埋水平管道周围温度。