陕西快乐十分怎么胆拖
當前位置:首頁 >> 行業新聞 >> 正文
不同填料溶液除濕器熱質傳遞過程的數值模擬
我要打印  IE收藏  我要留言   查看留言 
來源:本網 添加人:[db:添加人] 添加時間:2017-10-21 9:35:00


  制冷空調??!
  不同填料溶液除濕器熱質傳遞過程的數值模擬黃志甲,王永泰(安徽工業大學,安徽馬鞍山243002)含濕量的分布情況,對模擬與試驗結果進行了比較。結果表明規整填料的除濕效果優于散裝填料,而鮑爾環的除濕效果優于其他散裝填料。
  基金項目:安省自然科學基金(11040606M110)1前言目前空調領域中的空氣除濕廣泛采用的是冷凍除濕技術,由于能源緊缺和環境問題,近年來,溶液除濕技術得到了較快發展1.除濕器/再生器是溶液除濕系統中的核心部件,其中空氣與溶液的熱質交換影響整個系統的性能。許多研究者對不同型式的除濕器的熱質交換過程進行了研究,但較多集中在流型(叉流或逆流)、結構(內冷或絕熱)上的研究28;而對不同類型填料除濕器的理論和,并作如下簡化假設:空氣與溶液均勻分布,填料充分潤濕;忽略液相傳質阻力,與外界環境無傳熱傳質。
  交界面蘋丨逆流除濕器傳熱傳質模型根據以上假設,將除濕器的空氣和溶液按其流動方向分別作維處理15.在濕空氣與除濕溶液的逆流熱質傳遞過程中,依據能量守恒和質量守恒,引入NTU和Le(Le近似為1),經過簡化推導,得到該模型的控制方程E620. ma處理空氣質量流量,kg/s NTU傳質單元數H除濕器的高度,m da濕空氣的含濕量,g/kg de與溶液狀態平衡的空氣含濕量t溶液溫度,cha――空氣的比焓,k/kgh與溶液狀態平衡的空氣比焓Cp,溶液的比熱容,W(kg)ta空氣溫度,Ci溶液濃度,對除濕器沿高度H和寬度W劃分網格,并將控制方程進行離散化。已知空氣和溶液進口狀態,并分別作為除濕器微元體的底層和頂層,逐層依次推算就可以得出整個除濕器每一控制體空氣和溶液的狀態。
  2.2不同填料的傳質單元數NTU目前國內溶液除濕的研究大多采用規整填料,而忽視了散裝填料方便、經濟的優點。本文選取鮑爾環、階梯環、多面空心球3種散裝填料和Celdek規整填料進行模擬。4種填料參數如表1所示:表1 4種填料結構參數填料類型尺寸比表面積空隙率材質填充方式鮑爾環塑料散裝多面空心球塑料散裝階梯環塑料散裝紙質規整傳質單元數NTU表示傳質過程的難易程度,其與填料的特性、構造、幾何尺寸等結構參數,以及氣液物性參數和操作參數有關。
  填料比表面積,m2/m3V填料體積,m3從上式可以看出,對NTU進行計算就必須求出傳質系數,但在熱質交換過程中傳質系數一般很難確定,可以通過舍伍德數Sh表示,所以NTU可轉換為:Da水蒸氣在空氣中的擴散系數,m2/sds填料的當量直徑,m本文采用21中Tsair過試驗數據進行非線性回歸擬合得出的散裝填料和規整填料的舍伍德數,并計算出4種填料所對應的NTU值。
  表2 4種填料的NTU值填料類型鮑爾環多面空心球階梯環3模擬結果與分析以南京市夏季的室外氣象參數作為除濕器進口空氣參數,空氣和溶液質量流量分別為0.22kg/s和0.525kg/s,其他參數見表3.除濕器高0.6m,長0. 5m,溶液自上而下噴淋,與從底部進入的空氣逆流接觸進行熱質交換。根據不同填料的傳質單元數NTU利用數值模擬得到4種類型填料除濕器內部空氣含濕量的分布。
  表3空氣與溶液進口參數空氣流量溶液流量溶液進口溫度溶液進口濃度空氣進口溫度(幻空氣進口含濕量溴化鋰溶液沿填料均勻流下,在水蒸氣分壓力差的推動下不斷吸收空氣中的水蒸氣,所以除濕器內空氣含濕量沿其流動方向逐漸減小。由于填料的構造和幾何尺寸的不同,各自對應的傳質單元數NTU不同,所以不同填料的除濕器內空氣含濕量分布有所差別,從而導致除濕器出口空氣含濕量的不同,結果如所示。模擬結果顯示,在除濕器出口H=0.6m處,經過鮑爾環填料、多面空心球填料、階梯環填料、Celdek填料處理后的在氣液物性及操作參數相同的前提下,填料的結構參數直接影響其傳質單元數NTU的大小,而填料的傳質單元數NTU值越大,說明濕空氣與溶液間的傳質就越容易進行,除濕器內空氣含濕量變化就越明顯(如(d)),除濕效果就越好。所以經過對比發現,Celdek規整填料除濕效果最優,(a)鮑爾環不同填料除濕器內的空氣含濕量分布4模擬結果與試驗結果比較除濕器出口空氣含濕量的模擬結果試驗結果比較如所示。
 ?。╝)規整填料(b)散裝填料空氣除濕器出口含濕量模擬值與試驗結果比較模擬結果顯示散裝填料和規整填料的除濕器內空氣含濕量分布差別較大,所以本文選擇21中規整填料除濕試驗和22中散裝填料除濕實驗,來驗證數值模擬。通過除濕器出口空氣含濕量的對比,顯示數值模擬與試驗結果偏差在20%以內,說明模擬結果基本可信。
  5結論本文在逆流絕熱除濕模型的基礎上,計算出4種不同填料的傳質單元數NTU分別為0.324、0.261、0159、0.649,將其引入數學模型中并對其除濕性能進行了數值模擬并加以試驗驗證,得到了4種填料除濕器內的空氣含濕量分布情況。模擬結果表明,在相同工況下,由于填料傳質單元數NTU的不同,規整填料的除濕效果明顯優于散裝填料,在散裝填料中,鮑爾環除濕效果較好,此為設計人員在除濕器填料選型上提供了依據。

最新供應信息最新求購信息
查看留言
用戶留言
 站內搜索
 企業動態
 產品推薦
 行業動態