降低空调系统能耗仍然是国内外热门课题,在空调系统中使用直接接触式空气处理装置（如无霜空气源热泵）可以实现空调系统能耗的降低,但这些装置中存在的飘液问题已经对它们的推广使用产生了一定的影响,而且目前针对空调系统中飘液机理的研究属于较新的领域,因此本文研究填料塔中的液膜流动和飘液机理对预防飘液具有一定意义。本文利用CFD研究手段对液膜的流动和飘液的产生进行了模拟研究,利用高速摄像机对飘液的传播进行了实验研究,主要结果如下:本文首先对所构建的计算模型进行了验证,然后对不同工况下填料板上液膜的流动特性进行了研究,结果表明:本文构建的计算模型是可靠的。当三角波纹填料板倾角为90°和60°时,填料板上的液膜会发生断裂;当三角波纹填料板倾角为45°和30°时,填料板上的液膜流动较稳定;当填料板倾角是90°时,在流道末端流函数等势线会发生脱壁现象,当填料板倾角是45°时流函数等势线平稳的贴近在波纹板壁面上。液体在矩形填料板上的铺展时间大于液体在梯形填料板上的铺展时间大于液体在三角形填料板上的铺展时间;在三角波纹填料板上铺展出的液膜是完整的,在矩形和梯形波纹填料板上铺展的液膜发生了不同程度的破裂。当三角波纹填料板波长为10mm和5mm时,填料板上可以形成完整的液膜,但是当三角波纹填料板波长为2.5mm时,填料板上的液膜会断裂;10mm波长填料板上的流函数等势线会比较平滑的贴合填料板壁面,5mm和2.5mm波长填料板上的流函数等势线会在填料板波纹凹槽中出现圈形。氯化钙溶液未能在三角波纹填料板上铺展出完整的液膜,水和乙二醇溶液可以铺展出完整的液膜。当液相进口速度为0.05m/s时,液体在填料板上并不能形成完整的液膜;当液相进口速度为0.1m/s、0.3m/s、0.5m/s时,填料板上可以形成完整的液膜。随着液体进口流量的逐渐增加,三角波纹填料板上出现液体“肋板”的范围逐渐扩大。本文还对填料通道中的气液交互与飘液特性进行了研究。结果表明:气相出口速度分别为0.5m/s和1.5m/s时,三角波纹填料通道下侧填料板面上均可以明显的看到液膜稳定流动的速度云图,下侧填料板波纹凹槽中均存在气流旋涡,上侧填料板波纹凹槽中均存在低速区;出口风速为0.5m/s时,三角波纹填料通道的气流进口附近速度云图较紊乱;液膜与空气交界面附近湍动能较大;整个通道中湍流耗散率几乎不变;在三角波纹填料通道中,随着液相进口速度的增加,发生飘液时的气相出口速度略微减小;本文还对三角波纹填料通道中飘液发生的过程和机理进行了阐述。波长分别为10mm和12mm的梯形波纹填料通道中的速度云图是类似的,通道下侧填料板的波纹凹槽处均存在气流旋涡,通道上侧填料板的波纹凹槽处均存在低速区域;在液膜出口附近,两种波长填料板上的液膜速度云图均发散;液膜与空气交界面附近和气流进口附近湍动能较大;整个通道中湍流耗散率几乎不变。保持梯形波纹填料板振幅不变,梯形波纹填料通道中发生飘液时的气相出口速度随着填料板波长的增大而增大;保持梯形波纹填料板波长不变,梯形波纹填料通道中发生飘液时的气相出口速度随着填料板振幅的增大而减小。本文最后对液滴的传播特性进行了研究。结果表明:当撞击速度为0.3243m/s时,液滴在撞击接触角为128.4°的平板表面后产生了“子液滴”,发生了液滴传播现象;当撞击速度为0.405m/s时,液滴在撞击接触角为73.1°、86.6°、128.4°的平板表面后产生了“子液滴”;其它条件一定时,平板表面与水的接触角越大,液滴越易发生反弹;其它条件一定时,液滴撞击速度越大,越易生成“子液滴”。当撞击速度为0.3463m/s时,液滴与接触角为63.4°、73.1°的承接板上的液滴对心碰撞后出现的现象依次为反弹、飞溅、融合、振荡,液滴与接触角为128.4°的承接板上的液滴对心碰撞后出现的现象依次为融合、反弹、飞溅、振荡。其它条件一定时,液滴承接板与水的接触角越小,对心碰撞后上方的液滴越易发生反弹;其他条件一定时,液滴对心撞击速度越大,碰撞过程越易生成“子液滴”。