切向狭槽布膜器液体流动特性的实验研究
2021-05-14周思祺王学生陈琴珠孟祥宇
科学技术与工程 2021年10期
周思祺, 王学生, 陈琴珠, 孟祥宇
(华东理工大学机械与动力工程学院, 上海 200237)
降膜蒸发器是一种传统高效的蒸发设备,具有传热系数高、传热温差损失少、压降小等优点,目前已应用于制冷、化工、食品和海水淡化等领域[1-2]。
对于降膜设备,提高工作效率及性能的方法有很多种,但提高液体布膜器的分布性能是最有效的方法。李凯等[3]研究发现溢流型径向孔布膜器相对于切向孔成膜效果差。段林林等[4]基于FLUENT软件模拟研究了3种不同孔间距的布液装置对降膜特性的影响,获得了管外液膜的不同轴向铺展长度、周向角的液膜厚度分布。Lu等[5]研究发现在较小的特定喷淋流量下,具有更多孔的布液器在更大的润湿覆盖率、更高的平均膜厚度和窄的膜厚度分布方面表现出更好的润湿性。
降膜式蒸发器中的液体分布头有溢流型和插头型两种,溢流型常用的形式有平口溢流型、切向孔式、切向槽式、齿缝型等[6]。切向狭槽布膜器属于溢流型液体布膜器。前人对于液体布膜器的研究,多集中在液体布膜器的质量评价方法[7-9],液体布膜器的设计对液体布膜以及气液传质的影响[10-11]等方面。
当液体浸过切向狭槽布膜器的狭槽溢流入后,液体呈平抛状沿布膜器管壁流动,相邻的切向槽之间流出的液体交汇呈膜状下降,从而在换热管管内壁上形成完整、均匀的液膜。若狭槽的尺寸偏大,则出流速度就比较小,在内壁上的扩展也小,此时便需要增加狭槽的数量,减小相邻狭槽间的距离,防止液体交汇长度过大造成干壁。……
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