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垂直管外溴化锂溶液降膜吸收的传热传质模型研究
垂直管外溴化锂溶液降膜吸收的传热传质模型研究
摘要：
溴化锂溶液的降膜吸收是一种常见的吸收式制冷技术。本文以垂直管外降膜吸收装置为研究对象，建立了传热传质模型，探究了传热传质过程中的关键参数对吸收效果的影响。通过数值模拟，确定了最佳操作条件，并对模型进行了实验验证。
1.引言
吸收式制冷技术是一种高效节能的空调制冷方式，具有广阔的应用前景。溴化锂溶液的降膜吸收是其中重要的一种方式。在垂直管外降膜吸收装置中，传热传质过程是实现制冷效果的关键。
2.模型建立
首先，根据压力平衡条件和浓度平衡条件建立了含有吸收剂蒸汽和液体的循环路径模型。根据传热传质理论，建立了质量守恒方程、能量守恒方程和物质平衡方程。考虑各种力的作用，包括重力、表面张力和几何因素。
3.数值模拟
通过有限元方法将模型离散化，并采用计算流体力学软件进行数值模拟。通过改变吸收剂蒸汽压力、液体浓度和管道几何尺寸等参数，分析影响传热传质过程的关键因素。并寻找最佳操作条件，提高吸收效果。
4.实验验证
在实验室中搭建了垂直管外降膜吸收装置，并进行了实验验证。比较实验结果与数值模拟结果的一致性，验证了模型的可靠性和准确性。
5.结果和讨论
数值模拟结果表明，在较低的吸收剂蒸汽压力下，吸收速率随其增加而增加，但当吸收剂蒸汽压力接近饱和蒸汽压时，吸收速率的增加趋势变缓。液体浓度的增加可以提高吸收速率。此外，管道几何尺寸的设计也对传热传质过程起着重要的影响。
6.结论
通过建立垂直管外溴化锂溶液降膜吸收的传热传质模型，并进行数值模拟和实验验证，本文研究了吸收剂蒸汽压力、液体浓度和管道几何尺寸等关键参数对吸收效果的影响。结果表明，在合适的操作条件下，垂直管外降膜吸收装置具有良好的制冷效果。这对于吸收式制冷技术的优化设计和应用具有重要的参考价值。
关键词：垂直管外降膜吸收，溴化锂溶液，传热传质模型，数值模拟，实验验证