磁场对氨水吸收过程影响的机理及实验研究

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面临全球能源和环境问题的困扰,吸收式制冷在利用工业余热,和减小对环境污染中占据了一定的优势。传统的氨水吸收式制冷机,存在着系统中设备多,体积大,钢材消耗量大,制冷循环COP值较低等缺点。为了克服氨水吸收式制冷系统的这些缺点,提高效率,,扩大使用范围,本文提出了对吸收过程施加磁场,通过磁场对氨水溶液热物性的改变及对吸收过程的影响,从而提高吸收器的吸收效率,并减小吸收器体积,节省钢材,扩大氨水吸收式制冷装置的使用范围。主要工作如下: [1] 在气液界面传质的经典模型的基础上,根据磁场对流体作用力性质分析,将磁应力张量引入吸收界面传质方程,将磁体力引入液膜主体的动量方程,建立了关于磁场对吸收过程影响的预测方程。 [2] 分析了氨水降膜流动的流动特性,传热特性,传质特性和动量,热量,质量的耦合关系,在对实际的氨水降膜吸收过程进行简化假设下,提出了磁场强化氨水吸收的数学模型。考虑到求解区域的不规则,引入了流函数,进行变量代换,使得求解区域规则化,然后采用乘方定律对方程进行离散化求解。 [3] 分析了预测方程的求解结果,观察氨水吸收过程中的各项参数在磁场作用下的变化趋势以及其它因素对吸收效果的影响,得出了磁场在一定程度上增强了氨气吸收的结论。 [4] 实验方面包括设计磁场强化氨水吸收实验流程,各个实验设备的结构设计和理论计算,试验关键参数的测量与采集,以及搭建试验台的实际问题。考虑到磁场对氨水吸收过程的两方面的影响,确定了实验目的和步骤,确保能够了解各个因素对吸收过程的改变。
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