双面液膜热质耦合传递吸收过程的强化研究

双面液膜热质耦合传递是一种新型强化传热传质技术，采用丝网翅片板翅式换热器来实现，这是一种由竖直板管与夹在相邻板管之间的丝网翅片组合而成的新型强化传热传质元件。液膜在丝网表面可实现双面同时暴露接触蒸气，利用重力使液膜沿丝网呈光线反射状在相邻两块传热板之间逐渐向下流动，蒸气释放的汽化潜热由板管和丝网导热带走，以此交替完成传热传质过程，可望获得优良的强化传热传质特性。本项目将以溴化锂吸收式制冷机的吸收器为背景，对在上述结构表面涉及液膜流动和耦合传热传质的溴化锂溶液吸收过程进行机理分析和数值模拟；并通过采用可视化实验手段研究上述结构中板管表面和丝网翅片上的液膜分布和流动性能；采用性能测试实验手段研究其对吸收过程的强化传热传质作用；研究丝网翅片板翅式换热器的主要结构参数和运行参数等因素对传热传质性能的影响规律，以获得对其强化传热传质机理的更全面的理解。此外也对制作工艺和相关应用进行研究探讨。

研究了基于丝网翅片板翅式吸收器双面液膜热质耦合传递的机理以及主要影响因素；在一维模型的基础上，考虑了液膜沿丝网纬线和纬线流动的情况，建立了二维模型，对丝网板翅式吸收器强化传热传质的特性进行了深入的理论分析和部分数值模拟，搭建了用于丝网板翅式吸收器的实验台，对无丝网填料层和插入丝网填料层两种芯体方案进行了溴化锂吸收实验，试验结果表明当压力和喷淋浓度均一致时，填料方案组的水系统传热量总是大于无填料组的传热量。统计数据可得相对无填料组而言，填料结构对系统的传热起到了强化作用，强化效果达7.4%。填料结构对系统的传质起到的强化效果达18.3%，相比较喷淋质量流量对传热量的影响，吸收压力对传质的影响较大。