倾斜降膜蒸发特性实验研究
2013-09-21倪明江朱伟军王锡辉岑可法
倪明江, 王 菲, 肖 刚, 朱伟军, 王锡辉, 岑可法
(浙江大学 热能工程研究所,能源清洁利用国家重点实验室,杭州310027)
符号说明:
cp——比定压热容,kJ/(kg·K)
d——冷凝面与吸热面的间距,m
g——重力加速度,m/s2
hc——吸热面与冷凝面间的对流传热系数,W/(m2·K)
he——吸热面与冷凝面间的蒸发传热系数,W/(m2·K)
hfg——水的汽化潜热,kJ/kg
k——湿空气的导热系数,W/(m·K)
m——单位长度液膜质量流量,kg/(h·m)
mc——单位长度冷却水质量流量,kg/(h·m)
me——蒸馏器产水速率,kg/(h·m2)
me,Exp——实际产水速率,kg/(h·m2)
min——单位长度给水质量流量,kg/(h·m)
Nu——努塞尔数
pg——冷凝面附近水蒸气的饱和分压力,Pa
Pr——普朗特数
pw——吸热面附近水蒸气的饱和分压力,Pa
qf——单位面积的热流密度,W/m2
Tg——冷凝面的温度,K
To——给水温度,K
Tw——液膜温度,K
ΔT——液膜与冷凝面的温差,K
α——倾斜角度,(°)
αv——体膨系数
μ——湿空气的动力黏度,N/(s·m2)
ρ——湿空气的密度,kg/m3
Gr——格拉晓夫数
qc——液膜与冷凝面的对流热流密度,W/m2
qe——液膜与冷凝面的蒸发热流密度,W/m2
qr——液膜与冷凝面的辐射热流密度,W/m2
盘式太阳能蒸馏器主要由吸热底盘和透明的倾斜玻璃面组成,由于其结构简单、操作方便、成本低和维护容易,因此在电力匮乏及干旱等特定地区的运用非常广泛.太阳能蒸馏器最重要的性能参数是生产淡水的能力.长久以来,很多学者研究了不同因素对盘式太阳能蒸馏器产水量的影响,其中,Dunkle[1]、Kumar等[2]和 Elasfty等[3]提 出 理 论 和经验关联式,描述了盘式蒸馏器中发生的传热传质过程,同时预测了其产水速率.其中,Dunkle根据式(1)提出了经验关联式.

式中:C和n为常数.
通过对上式进行修正,Dunkle提出了盘式太阳能蒸馏器内部发生的对流传热的关联式.该关联式适用条件为:蒸馏器的吸热面和冷凝面相互平行且两者的平均运行温度在323K以下,同时两者的运行温度都是均匀的;……
