توضیحات
ABSTRACT
Heat transfer and evaporation of layers of water and aqueous solutions of salts on a heated horizontal wall were studied experimentally. Aqueous solutions of salts can be divided into two characteristic groups. For the first group of salts, the evaporation rates and heat transfer coefficients increase with time. For the second group, the rate of evaporation falls sharply with increasing salt concentration and with decreasing liquid layer height. This difference in salts’ behavior is determined by the difference in equilibrium curves and in physical and chemical properties of salts. The heat transfer coefficient for water and salt solutions increases when the layer height becomes less than 1.2–1.5 mm. With increasing concentration of salt and when approaching the crystallization point the role of free convection in the liquid phase decreases sharply, and the Nusselt number approaches 1. For salt solutions (LiBr, CaCl2 and LiCl), a significant excess of convection (a) over the conductive heat transfer (k) is observed for the layer height d over 1.8–2.0 mm. For pure water, convective and conductive components are comparable even for d = 3 mm. This difference for salts is associated with substantial intensification of heat transfer, which is probably caused by the concentration flow of Marangoni MaC. Strong influence of MaC on heat and mass transfer in a thin layer and at high temperatures is detected for the first time and is extremely important for accurate modeling in unsteady and non-isothermal processes. Experimental data show a surprising result. The free liquid convection for salt solutions significantly exceeds the convection in the water layer for the most part of the evaporation time.
INTRODUCTION
Evaporation of aqueous salt solutions is widely observed in nature, biology and medicine. Evaporation of highly concentrated salt solutions is accompanied by appearance of a new crystalline phase in the form of crystalline hydrates and salt crystals. Hightemperature evaporation of LiBr salt solutions results in formation of salt crystalline hydrates and may lead to crystalline plugs. Evaporation and absorption of water in aqueous salt solutions of LiBr; CaCl2; LiCl are used in desorbers and absorbers of heat pumps. The evaporation rate of solutions depends on many factors: the temperature of the free surface of the liquid, the concentration of the components, the thermophysical properties of the wall heater, wettability , the pressure of the external medium , as well as on the convection in the gas and liquid phase .
چکیده
انتقال حرارت و تبخیر لایه های آب و محلول های آبی نمک در دیوار افقی گرم مورد آزمایش قرار گرفت. محلول های آب نمک را می توان به دو گروه مشخص تقسیم کرد. برای گروه اول نمک، نرخ تبخیر و ضریب انتقال حرارت با زمان افزایش می یابد. برای گروه دوم، میزان تبخیر به شدت با افزایش غلظت نمک و کاهش ارتفاع لایه مایع کاهش می یابد. این تفاوت در رفتار نمک ها با اختلاف در منحنی های تعادلی و خواص فیزیکی و شیمیایی نمک ها تعیین می شود. ضریب انتقال حرارت برای محلول های آب و نمک زمانی افزایش می یابد که ارتفاع لایه کمتر از 1.2-1.5 میلی متر باشد. با افزایش غلظت نمک و در هنگام نزدیک شدن به نقطه بلورینگی، نقش جذب آزاد در فاز مایع به شدت کاهش می یابد و تعدادی از روش های نوستال به کار می رود. 1. برای محلول های نمکی (LiBr، CaCl2 و LiCl)، بیش از حد کنسانتره (a) بیش از انتقال حرارت هدایت (k) برای ارتفاع لایه d بیش از 1.8-2.0 میلی متر است. برای آب خالص، اجزای کنتراست و رسانا حتی برای d = 3 میلیمتر قابل مقایسه هستند. این تفاوت برای نمک ها با شدت قابل توجه انتقال حرارت همراه است، که احتمالا ناشی از جریان تمرکز Marangoni MaC است. تأثیر شدید ماکسیما در انتقال حرارت و جرم در یک لایه نازک و در دمای بالا برای اولین بار شناسایی می شود و برای مدل سازی دقیق در فرایندهای غیرمتمرکز و غیر ایزوترمال بسیار مهم است. داده های تجربی یک نتیجه شگفت آور را نشان می دهد. کنسانتره مایع آزاد برای محلول نمک به طور معنی داری بیشتر از میزان کنسانتره در لایه آب برای بیشتر زمان بخار تبخیر می شود.
مقدمه
تبخیر محلول نمک آبی در طبیعت، زیست شناسی و پزشکی به طور گسترده ای مشاهده می شود. تبخیر از محلول های بسیار متمرکز نمک با ظهور یک فاز جدید بلوری به شکل هیدرات ها و بلورهای بلوری همراه است. تبخیر با دمای بالا از محلول نمک LiBr منجر به تشکیل هیدراتهای کریستال نمکی می شود و ممکن است به شاخه های بلوری منجر شود. تبخیر و جذب آب در محلول نمک آبی LiBr؛ CaCl2؛ LiCl در desorbers و جذب پمپ های حرارتی استفاده می شود. میزان تبخیر محلولها بستگی به عوامل بسیاری دارد: درجه حرارت سطح آزاد مایع، غلظت اجزاء، خصوصیات گرماسفیزیکی دیگ بخار، رطوبت، فشار محیط خارجی، و همچنین بر روی کنجکاوی در فاز گاز و مایع.
Year: 2019
Publisher : ELSEVIER
By : S.Y. Misyura
File Information: English Language/ 8 Page / size: 577 KB
سال : 1398
ناشر : ELSEVIER
کاری از : S.Y. Misyura
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 8 صفحه / حجم : KB 577
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.