功能表面强化传热传质研究及其在车载溴冷机中的应用
本文的主要目的是研究在竖直粗糙表面的液体均膜形成和稳定方法，并探索其在溴化锂吸收式制冷机中作为吸收器的应用，看能否实现该功能表面内侧溴化锂溶液均膜流动吸收水蒸气放热、外侧直接风冷散热的传热传质强化技术，并将此成果应用到车载溴化锂吸收式制冷系统中，探索有效的车载小型溴冷机方案。
对功能表面的液体流动流场分布及在吸收水蒸汽下温度场的分布和空气侧扩展表面的强化传热进行了三维数值模拟，并对结果进行了可视化分析，显示了溶液在功能表面微槽道间的速度场和温度场分布，分析了粗糙突起的形状及排列对流场的影响，为吸收器结构设计提供了理论依据，并结合后期试验数据对数值模拟的物理模型进行不断改进，使模拟结果更准确更能反映实际的过程。在实践中以三种工艺方式来形成所需的功能表面，并对表面进行了热处理或者附着丝网以进行溶液二次分布，分别观察了其溶液喷淋均膜情况，总结了功能表面上实现均膜稳定技术的有效方法。设计出315w倾斜板式降膜吸收器，并以此搭建整个制冷系统试验台，通过不同工况下的试验研究，积累了大量的实验数据。
通过研究发现该功能表面有独特的均膜效果，尤其是在将表面退火处理以后，液膜铺展面积更大更均匀，液膜平均厚度较小，满足溴冷机中吸收器蒸汽侧传质的要求；在强度允许情况下，将该板材厚度减小，并且在外侧加工上翅片以强化散热，又能满足吸收器空气侧风冷散热的要求。本文的研究为重量更轻、直接空冷的溴冷机中吸收器的开发提供一条解决途径，为溴冷机小型化、全空冷的实现并能作为车载制冷系统使用提供了一套行之有效的方案。
车载溴冷机;功能表面;传热传质
中国海洋大学
硕士
工程热物理
梅宁
2009
中文
TK121
75
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）