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离子液体和盐类水溶液受热降膜流动特性研究的任务书
任务书
一、课题背景
离子液体是指在室温下处于液态的无机或有机盐，在离子液体中，不仅存在离子，还存在着自旋解偶联或化学吸附的离子对。离子液体具有优异的化学稳定性、宽泛的电化学窗口、优异的离子导电性和极低的蒸气压力等特点，因此被广泛应用于化学合成、催化反应、电化学能量储存、分离技术等领域。同时，离子液体的特殊性质，使其在传质和传热方面具有独特的效应，有望成为一种新型的传热流体材料。
盐类水溶液作为一种常见的液体流体，其传热流动特性也一直受到广泛关注。盐类水溶液的浓度和温度等因素对其传热流动特性影响较大，因此，通过深入研究盐类水溶液在不同条件下的流动规律，可以更好地掌握载流体传热流动的规律和规律。
本研究旨在通过比较离子液体和盐类水溶液在受热降膜流动条件下的流动特性，探究离子液体作为传热流体材料的可行性，为提高传热传质效率、降低传热装置的能耗和成本提供新思路和新方法。
二、研究内容
1.通过实验手段，对比研究离子液体和盐类水溶液在受热降膜流动条件下的流动规律和传热性能；
2.分析离子液体的物理化学性质及其对流动和传热特性的影响；
3.研究盐类水溶液的浓度、温度等条件对其传热流动特性的影响；
4.评估离子液体作为传热流体材料的可行性和优势。
三、关键技术路线
1.实验设备和方法：选用实验室现有设备，包括降膜传热实验装置、流量计、温度计等，准确控制离子液体或盐类水溶液的温度、浓度等试验条件，测量不同条件下的传热系数、膜面温度和静压头等参数。
2.离子液体的制备和物理化学性质测试：选用常见的离子液体制备方法，如盐酸咪唑合成法、溶剂热合成法等，对制备出的离子液体进行物理化学性质测试，如密度、黏度、电导率、交流阻抗等。
3.数据处理与分析：基于以上实验数据和测试结果，进行数据处理和分析，绘制出不同条件下的传热性能曲线、温度分布图等，并对实验结果进行统计处理，分析适合制备特定需求离子液体的合成途径。
四、预期成果
1.得出离子液体和盐类水溶液在受热降膜流动条件下的传热系数、膜面温度和静压头等参数，并进行分析比较；
2.评估离子液体作为传热流体材料的可行性和优势；
3.总结出离子液体制备和优化的方法，为离子液体的合成和应用提供新思路和新方法。
五、研究要求与时间表
1.2022年1月至5月，完成实验设备分析、离子液体制备和物理化学性质测试、盐类水溶液的浓度、温度等条件对其传热流动特性的影响等初步准备工作。
2.2022年6月至11月，进行离子液体和盐类水溶液在受热降膜流动条件下的流动规律和传热性能测试，并进行数据处理和结果分析。
3.2022年12月至2023年3月，撰写完成研究报告，并进行实验数据和结果的统计和总结。
六、经费预算
本研究的总预算为10万元，主要用于购买实验用品、耗材和实验设备维护费等方面。其中，实验用品和耗材预计需要3万元，实验设备维护费预计需要2万元，研究人员经费和实验场地租赁费预计需要5万元。