亚硫酸盐氧化气液反应过程模型研究

亚硫酸盐氧化是湿法烟气脱硫的重要反应过程,本文建立了该反应过程的物理模型,包括氧的相间传质扩散、本征化学反应和亚硫酸根扩散这三个步骤,宏观反应速率由其中最慢的一个步骤来决定,反应分为不同的控制阶段。在双膜理论和质量守恒理论的基础上,建立了稳态单气泡吸收过程的数学模型。在动力学控制阶段,反应速率与气泡的半径呈0阶关系;在...     

溴化锂溶液水平薄膜流吸收过程的研究

针对溴化锂溶液水平薄膜流动下吸收水蒸汽的过程，本文建立、求解了其数学模型，同时采用激光全息干涉方法进行了局部光测实验，并将实验结果与本文模型的计算结果进行了比较和分析，表明实验与数值计算结果基本吻合，从而在局部细节验证了模型的正确性，揭示了水平薄膜流吸收蒸汽过程的传热传质机理，并在光测试验上取得了一定成果。     

添加剂对LiBr溶液吸收蒸汽过程中的强化机理

利用吊板法测量了加有正辛醇和异辛醇这两种添加剂的溴化锂溶液的表面张力 ,利用激光照相的可视化方法研究了在静池吸收过程中添加剂对溴化锂溶液吸收水蒸汽的强化影响 .实验结果显示液体添加剂和蒸汽添加剂都能显著地降低溴化锂溶液的表面张力 ;蒸汽添加剂不仅和液体添加剂一样可以在吸收表面引起马拉戈尼对流 ,而且对吸收具有更好的强化效果 .根据对实验现象的分析 ,得出了添加剂对吸收的强化机理 :由于溶液表面层对液体添加剂或蒸汽添加剂的表面吸附作用 ,造成吸收界面处表面张力分布不均匀 ,从而在吸收界面引起马拉戈尼对流现象 ,强化了吸收过程中的传热、传质性能     

受迫内流吸收过程传热性能的实验研究

1引言气体吸收过程是吸收式能量系统最重要的能量与质量传递过程。传统的吸收方式为立式除膜和卧式喷淋、然而传统吸收器的热质传递效率不理想，体积庞大，难于实现紧凑式热交换和空气直接冷却吸收，在应用上受到一定的限制．为此我们提出一种更为有效的新型气体吸收方式一管内受迫流动吸收。受迫内流气体吸收是一多组分多相流动传热传质过程，由于在汽液两相流动过程中，两相物质在流动过程中相互作用、充分混合，造成强烈的界面紊动，从而造成吸收边界层和传热边界层的亲动和两相间的频繁交换，大大强化了热质传递效率。同时，过程中随着…     

传热传质分离的绝热吸收过程实验研究

根据传热传质分离的吸收形式,设计加工了一台溴化锂绝热降膜吸收的实验装置,对溴化锂水溶液在倾斜平板上对水蒸气的吸收特性进行了实验研究,分析了预冷却温差、溶液流量及平板倾角对吸收过程的影响。实验结果表明:预冷却温差、溶液流量及平板倾角越大,溴化锂溶液对水蒸气的吸收效果越好,并认为吸收过程可以分成三个步骤,另外就热质分离吸收器的设计过程中的溴化锂溶液的最小速度提出建议。     

氨鼓泡吸收的动力学模型及其吸收特性

本文利用气泡动力学原理,建立了氨水鼓泡吸收的数学模型;利用高速摄像机对氨水鼓泡吸收进行了可视化实验,得出了氨水鼓泡吸收过程中的最大气泡体积、气泡数、最大吸收高度、吸收过程中的舍伍德数等鼓泡参数随喷嘴口径、气体流量、氨水浓度之间的关系.结果表明,喷嘴口径越大,吸收效果越好;吸收溶液氨水浓度较高,吸收效果越差;氨气进口流量较大,吸收效果越好.理论模型和实验结果吻合良好.     

溶液除湿冷却系统的再生性能实验研究

基于以氯化锂水溶液为除湿剂的除湿冷却系统(DECS),对其溶液的再生过程进行实验研究。研究了热源温度、溶液浓度对填料塔式再生系统再生性能的影响情况,实验表明溶液浓度在20%时,空气含湿量最大增量为37.1 g/kg干空气。计算出几种工况下的传质系数,最大的传质系数为0.0072 kg/(m2·s),并得出系统有关参数对传质系数的影响,为此类再生器的性能模拟与设计提供关键性的数据。     

光电催化过程中氧气泡成核—生长—脱离特性研究

光电催化过程中的气泡动力学特性是研究气液两相流动行为的重要参数,对光电分解水的效率及反应过程中的传热、传质产生重要影响。本文针对TiO_2光电极表面析出氧气泡的动力学特性展开研究,通过独立设计的实验系统,得到了氧气泡整个演化过程的生长规律符合d∝(?)~s,气泡形成10 ms以内x为0.5～0.85,10 ms之后x≈0.33,捕捉到了气泡成核初期的图像,得到了光学手段能观察到的气泡成核时间和空间尺度,给出了激光功率和恒定偏压对气泡脱离直径的影响规律。     

吸收式热泵降膜吸收过程传热传质理论分析及实验关联

本文对吸收式热泵的降膜吸收过程中动量、能量及质量传递进行了较全面的理论分析，建立了变膜厚降膜吸收数学模型，揭示了吸收过程中热量、动量、质量传递过程间的相互作用关系并提出以ＰＥ数为核心的凝结式降膜吸收理论。依据该理论，成功地对降膜吸收过程传热实验数据进行关联，获得了实用传热计算的无因次准则公式。     

垂直低温两相流管底液氮汽泡上升速度的实验研究

本文对垂直低温两相流管底部液氮汽泡的上升速度运用高速摄像机进行了可视化实验研究,对所采集的实时图像进行处理.在Cole和Mendelson汽泡上升速度经验公式的基础上,通过对液氮汽泡的上升速度的分析,提出了圆管管路底部液氮汽泡的上升速度的拟合公式,分析研究其变化规律,为进一步探求圆管内液氮弹状汽泡的生成机理提供依据.     

填料型绝热吸收器影响因素实验研究

为了研究绝热吸收器内溴化锂溶液降膜吸收水蒸汽传质强化过程,本文首先建立了溴化锂溶液降膜绝热吸收循环实验台,然后分析了喷淋溶液温度、喷淋溶液流量、喷淋溶液浓度和吸收压力等参数变化对吸收过程传质系数的影响,并得出有指导意义结论.     

过冷沸腾气泡行为的实验研究

本文采用拍摄速度为10000帧/秒的高速摄影仪对不锈钢箔表面的过冷沸腾现象进行了可视化实验研究。实验结果与用微液层模型理论预测的结果一致。高过冷度区域的沸腾换热机理主要是由气泡生长、消失过程中温度边界层的强制排除(所谓强制对流)引起的。气泡周期主要由等待时间构成,这在过冷度高的情况下尤为显著。对等热流密度换热面,微液层模型预测的气泡周期与实验值比较吻合。     

电场作用下的气泡受力分析

本文在蠕动流近似的基础上分析计算了具有不同介电常数工质的气泡在外电场力作用下的受力状况。计算结果表明电场力的水平分力使气泡沿场强方向伸长,并且液体和气体相对介电常数之比越大的工质所受的电场力越大。从而,沸腾换热过程中外加电场对液体和气体相对介电常数比值较大的工质能够产生更大的影响。     

汽泡在电场作用下的变形

为探明外加电场对汽泡形状的影响规律,本文采用人工注射汽泡的方式,对均匀电场作用下单个汽泡的形状进行了可视化试验研究,计算了汽-液两相系统中的电场分布及汽泡所受的电应力。结果表明:电场作用下汽泡表面所受电应力分布的不均匀性导致汽泡沿与电场相平行的方向拉长,变成扁长椭球形。随着场强的增加,汽泡变形量加剧,汽泡与壁面的接触角逐渐变大。此外,讨论了汽泡变形对电场强化沸腾换热的影响。     

气泡初始尺寸对泡-弹状流型转换的影响

本文对气液两相泡状流向弹状流转换的机制进行了分析,认为气泡合并是影响该流型转换的主要机制,并据此用随机数值模拟方法,对气泡初始尺寸对泡状流向弹状流转换的影响进行了研究。计算结果表明,无量纲气泡碰撞率是一条通用曲线,根据该曲线可以确定气泡初始尺寸产生影响的区域及其大小,与实验结果的比较令人满意。     

HCFC141b气体水合物快速生成实验研究

气体水合物生成机理是气体水合物研究领域的一个热点,对气体水合物技术的应用有重要意义。先前实验中作者首次发现铁丝同十二烷基苯磺酸钠水溶液的适当组合可以促使HCFC141b气体水合物快速结晶和生长。本文进一步揭示了十二烷基苯磺酸钠和不同金属丝对HCFC141b气体水合物生成过程的影响机理。作者结合国内外已有的研究成果总结得到了促使气体水合物快速结晶成核和生长的关键因素,并从传热传质角度提出了促进气体水合物快速结晶成核和生长的一些建议。     

垂直窄缝流道内过冷沸腾时的汽泡行为

通过高速摄像可视化研究发现,在p=1.3～2MPa时,F-12质初始汽泡在壁面以小于0.1m/s的低速滑动中生长。热流密度和断面平均过冷度等参数对初始汽泡影响较大,热流密度越高,沸腾越早发生;小汽泡(d=0.01～0.07mm)运动速度在0.1～0.2 m/s左右,而较大(d=0.1～0.3 mm)汽泡的运动速度在0.25～0.7m/s左右。较大汽泡聚合小汽泡的过程是汽泡从小汽泡生长为大汽泡乃至于汽层的主要形式。     

模拟研究推流式曝气池内横向水流对气泡生成的影响

应用限制项改进Level Set方法的容积守恒性.以改进的Level Set方法,结合ALE数值算法,三维模拟研究了推流式曝气池内横向水流对气泡生成的影响.模拟结果与文献中实验结果定性符合.数值结果显示,曝气池内横向水流对气泡的生成过程有重要的影响:气泡生成的尺寸和时间随着水流速度的增加而减小,随着曝气速度的增加而增加.该研究从流体动力学角度为提高活性污泥法处理效率提供了理论依据.     

液体流动条件下毛细管管口气泡动力特性实验

通过对液体流动条件下毛细管管口气泡生长及脱离过程进行可视化实验.分析了毛细管管壁浸润性,液体流速以及气体流量对气泡生长脱离过程的影响.实验结果表明:随着液体流速的增大,液体对气泡的横向剪切力增大,气泡的脱离周期减小,气泡的脱离直径也随着减小.同时,实验还发现随着气体流量的增大,使气泡生长动力增大,气泡的脱离周期减小;另外,实验还揭示出毛细管管壁浸润性的改变,将导致气泡生长过程中气固液三相接触线发生径向迁移.