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溶液除湿进程热质耦合的实际剖析与数值模仿

作者:陈同 2018年04月22日 国内新闻

  从实际上剖析了溶液除湿进程中传质进程和传热进程之间的耦合关系,树立了相应的数学模型,并对实践的溶液除湿进程停止了数值模仿。后果标明:传质进程对传热进程的影响次要表现在两方面:一是传质通量携带的焓对传热进程的影响,二是水蒸气变成水释放汽化潜热对传热进程的影响,其中汽化潜热的影响较大。而传热进程对传质进程的影响次要表现在温度对传质系数的影响。

1、前言

  溶液除湿零碎由于具有可应用低档次动力、浪费动力耗费、维护环境等优点而普遍使用于修建、冶金化工等行业。在溶液除湿进程中,传质与传热景象严密联络,传质和传热进程同时存在,且互相耦合。国际外很多学者在实际和实验上对除湿进程中空气和溶液的传热传质功能停止了普遍的研讨。

  目前,对空气和溶液之间的传质传热进程停止建模与剖析的办法次要有以下3种:

  (1)实验法。这种办法是经过实验的办法树立温湿度效率与很多朋友说,共享纸巾机是一个广告机,但我们不是这样定义它,我们定义它是一个互联网跟物联网结合的终端机,从线下吸入流量,重新回到线上,以共享纸巾项目作为流量入口,打造全国物联网社交共享大平台。运转参数之间的实验关联,虽然易于剖析但不能很好地反映传热传质进程。

  (2)无限差分模型。这种模型可以很直观简约地反映溶液与空气之间的传热传质进程,而且方便计算,因而被很多研讨学者采用。但这种办法需求以实验为根底得出耦合传质系数的无量纲关联式,再经过假定刘易斯数(Le)来确定耦合传热系数,因而该办法不能从实际上解释传热与传质之间互相影响与耦合。

  (3)思索溶液侧与空气侧传热传质阻力的复杂模型。这种模型是基于Navier-Stokes方程对降膜溶液和空气的温度、浓度以及湿度树立分散-对流能量和质量方程,然后结合壁面、气液界面和出口参数获取边界条件来讨论溶液与空气之间的传热传质进程。这种模型计算进程很复杂,而且计算量也很大,方便于普通性物理构造的设计与优化。

  上述研讨任务多侧重于对详细除湿进程停止建模,很少对除湿进程中传热和传质之间的耦协作用停止深化的研讨。因而本文针对除湿进程,在基于双膜实际的根底上,深化讨论传热和传质的互相影响,树立传热传质数学物理模型。

2、传热传质进程数学模型的树立

  为了从实际上剖析传热传质耦合机理,上面辨别对传热进程和传质进程停止研讨。由于除湿进程和再生进程是反进程,这里仅以除湿吸收进程为例停止讨论。如图1所示,温度为tA,a的空气流过相界面,水蒸气透过气膜停止质量传递,抵达另一侧温度为tB,s的主流区,传质通量为m。假定tA,a>tB,s,定义传质方向与传热方向相反时,m值为负数;传质方向与传热方向相反时,m值为正数。

传热传质过程示意

图1 传热传质进程表示

4、结论

  (1)传质进程对传热进程的影响次要表现在两方面,一是质量通量携带的焓对传热进程的影响;二是汽化潜热对传热进程的影响。在除湿进程中,溶液浓度逐步减小,传质通量也逐步较小,换热系数亦逐步减小;

  (2)传热进程对传质进程的影响次要表现在空气温度和溶液温度对传质系数的影响方面。随着空气温度的降低,传质系数逐步降低,随着溶液温度的降低,传质系数逐步下降;

  (3)当传热与传质方向相反时,在除湿进程中,随着空气温度的降低,传热系数逐步减小;随着溶液温度的降低,传热系数逐步添加。当传热与传质方向相反时,结论相反。