1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

0 引言

降膜式蒸发器技术诞生于1848 年,在1888 年申请了专利 。由于第二次能源危机的爆发,20世纪80 年代初期这项技术引起了人们的关注。其用途主要集中于降膜蒸发在海洋热能转换系统(OTEC) 和溴化锂机组的应用上,并且都使用水或者氨水作为工质。在空气调节和制冷方面,降膜蒸发技术相比满液式蒸发器具有高的传热系数、较低的制冷费用等优点。而应用于空气调节和制冷方面的水平管降膜蒸发器只有少数学者涉及到这个领域。

水平管降膜蒸发器具有传统的满溢式蒸发器无法相比的优势，主要表现在：（1）传热系数高。水平管降膜蒸发器内部主要的换热方式是降膜蒸发, 即从蒸发器顶部流人的制冷剂液体冲刷水平管, 在其外部绕流成膜, 同时从管内热流体中吸热, 在液固、液气界面产生气体, 达到冷却管内热流体的目的。因为在液固、气液界面上都可能发生相变, 所以降膜蒸发表现出很高的换热性能。这样可以允许蒸发温度升高, 改善了系统的循环效率另外高的传热系数可以减小蒸发器体积, 节省空间和投人成本。（2）制冷剂充灌量少。一方面降低了制冷剂的投人和维护成本, 另一方面也大大降低了制冷剂泄漏概率, 从而使制冷剂的筛选范围扩大。

目前关于水平管降膜蒸发器机理的报道比较多，大多数研究都是用的实验方法，少数用数值计算或者模拟的方法。研究内容包括管间流型、管外液体绕流成膜特征、管外产生气体流动对流动的影响以及各结构和操作参数对换热的影响等。研究的工质包括水、氨气以及各种制冷剂。

1 水平管降膜蒸发器的机理

水平管束间液膜的流动形态主要有滴状流、柱状流和膜状流3种主要流态，另有少量的滴-柱状流和柱-片状流两种过渡流态。管间流动形式与制冷剂的流率、管间距及制冷剂的性质有关。

具体取决于两个无量纲数 Ga和Re，其定义为：

式中：Γ 为制冷剂液体在管外单侧单位长度的质量流量的一半，kg/(m.s)；μ为动力粘性系数，kg/(m.s)。研究表明[1]，管外流动形态与Ga和Re的存在如表1的关系。

管间流动形式与料液的流率、管间距及料液的性质有关。一般当料液流率相对较低时, 液体以滴状形式下落; 而在流率相对较高的情况下, 液体则以柱状形式下落;当液体流率更高时, 液体则会以片状形式下落[ 2]。

2 水平管降膜蒸发器的特点[3]

水平管降膜蒸发器同其他类型的蒸发器相比有如下特点:

a. 传热系数较高;

b. 传热温差损失小;

c. 适合于处理热敏性物料;

d. 易于实现多效操作;

e. 操作中的问题易于观察与控制;

f. 不宜处理易结晶和易结垢的溶液;

g. 需设置液体分布器。

3 影响水平管降膜蒸发器换热特性的因素[4]

3. 1 　换热系数　

图2示出了在不同满液管排数条件下,平均换热系数随降膜管束布置列数变化的关系. 从图2(a) 可以看出,管外平均换热系数随着降膜管束布置列数的增加而减小. 这是由于随着降膜管束布置列数的增加,降膜传热管外干斑面积增大而使管外有效传热面积减小的缘故. 而管内换热系数没有直接受到传热管外干斑的影响,即随着降膜管束布置列数的增加而增幅不大(图2(b ) . 这是由于随着管束布置列数的增加,管外平均换热系数减小而使热扩散速率降低、管内冷水温度增加的缘故.根据以上模拟结果,降膜管束布置列数对管外平均换热系数的影响较大,而管内平均换热系数在17. 7 ～17. 9 kW/ (m2 #183;K) 范围内小幅变化. 因此,随着降膜管束布置列数增加,总的平均换热系数与管外换热系数的变化趋势相类似(图2(c) ) .

图2　平均换热系数随降膜管束布置列数变化的关系

3. 2 　冷水出口温度

图3示出了在不同满液管排数条件下,蒸发器2 个管程的管内冷水出口温度随降膜管束布置列数变化的情况. 可见:在管内冷水入口温度一定的情况下,2个管程的管内冷水出口温度均随降膜管束布置列数的增加而增大;随着满液管排数增大,冷水出口温度随降膜管束列数的增加而增幅趋缓. 说明随着降膜管束布置列数增加,冷水进、出口温差和换热量减小,换热特性降低,且随着满液管排数的增加,其降幅逐渐减小.

图3冷水出口温度随着降膜管束布置列数的变化情况

3. 3 　换热量

　图4 所示为不同降膜管束布置列数下的蒸发器换热量. 可以看出:在降膜蒸发器管束中满液管排数一定时,蒸发器总的换热量随着降膜管束列数的增加而减小;随着管束中满液管排数的增加,降膜管束布置列数对总的换热量的影响降低.这是因为在总的换热管数一定的情况下,随着满液管排数增多、管束中降膜管数减少的缘故.

图4　总换热量随降膜管束布置列数变化的情况

　 图5 所示为不同降膜管束布置列数下的降膜传热管外干斑面积占降膜换热面积的百分数( A) .

图5 　A 随降膜管束布置列数变化的情况

4 水平管降膜蒸发器设计与应用

水平管降膜蒸发器已被广泛应用于海水淡化、化工、石油精炼和制冷工业中，水平管降膜蒸发传热管两侧均为相变换热，具有换热性能优越、结构紧凑、耗材省等优点。水平管降膜蒸发是由较低的驱动温度或热流量引起的表面蒸发，海水中的水分由液相向气相转移的热质传递过程，其热传递主要依赖导热和对流换热，质传递主要依赖分子扩散和对流扩散。海水通过布水器均匀地淋洒于水平蒸发管的外壁面，形成液膜蒸发管圆周作降膜流动。

水平管降膜蒸发器设计的主要困难之一就是要维持管壁的完全湿润，确保加热表面没有干燥区出现，而液体的重复循环率、管簇的合理布置及喷淋分配器的合理设计均是影响管壁完全湿润的关键因素。换热管蒸发侧的传热系数、管内冷凝侧的传热系数及海水的进口温度、液体负荷等对海水淡化中淡水产量的影响均是国内外学者目前研究的热点[5-7]。

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

研究内容：

1、对已有技术和研究成果的总结归纳；

2、水平管蒸发流体力学模型的建立；

3、水平管蒸发传热、传质模型的建立；

4、结合试验结果对模型计算结果的验证。

研究方法：

1、总结归纳已有技术和研究成果的；

2、建立水平管蒸发流体力学模型；

3、建立水平管蒸发传热、传质模型；

4、采用水平管蒸发器实验模型进行小试实验，验证计算结果的正确性。