基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程

doi:10.7523/j.issn.2095-6134.2020.02.018

中国科学院大学学报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (2): 268-273.DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2020.02.018

基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程

乔文佑, 蒋永, 杨荟楠, 李凌, 苏明旭, 蔡小舒

上海理工大学能源与动力工程学院, 上海 200093

收稿日期:2019-03-18 修回日期:2019-07-02 发布日期:2020-03-15
通讯作者: 杨荟楠
基金资助:
国家自然科学基金（51676130，51776129，51306123）资助

Investigation of the evaporation process of falling film outside a horizontal tube using diode laser absorption spectroscopy

QIAO Wenyou, JIANG Yong, YANG Huinan, LI Ling, SU Mingxu, CAI Xiaoshu

School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

Received:2019-03-18 Revised:2019-07-02 Published:2020-03-15

摘要/Abstract

摘要： 液膜流动现象广泛地存在于各种工业过程中，液膜流动过程中各参数高精度测量对于理解相关过程及其传热机理至关重要。基于激光吸收光谱技术研究水平管外降膜蒸发过程中液膜厚度变化，通过测量管壁和液膜温度计算出液膜传热系数，对不同喷淋密度（0.16/0.24/0.32 kg/（m·s））和管内热水进口温度（40/50/60℃）下液膜厚度及传热系数的变化进行分析。结果表明，液膜平均厚度和传热系数随喷淋密度的增大而增大。当管内热水进口温度恒定时，随着喷淋密度的增大，传热系数随厚度的增大而增大；当液膜喷淋密度恒定时，随着管内热水进口温度的增大，厚度基本不变，传热系数增大。

关键词: 测量, 激光吸收光谱技术, 降膜, 厚度, 传热系数

Abstract: Liquid film flow widely exists in various industrial processes. High-precision measurement of various parameters in the process of liquid film flow is crucial to understand relevant processes and heat transfer mechanisms. Diode laser absorption spectroscopy (DLAS) is used to determine liquid film thickness of the falling film outside horizontal tube. The heat transfer coefficient of the liquid film is calculated by using the tube-wall temperature and the liquid-film temperature. The relationships between liquid film thickness and heat transfer coefficient under different conditions, including spray density (0.16/0.24/0.32 kg (m·s)^-1) and hot water temperature at the inlet of the tube (40/50/60℃), are analyzed. The results show that the average thickness of the liquid film increases with the spray density. The heat transfer coefficient of the liquid film increases with the spray density. When the spray density increases, the heat transfer coefficient of the liquid film increases with the increase of film thickness. When the temperature increases, the liquid film thickness remains constant while the heat transfer coefficient increases.

Key words: measurement, diode laser absorption spectroscopy, falling film, thickness, heat transfer coefficient

中图分类号:

O433.1

乔文佑, 蒋永, 杨荟楠, 李凌, 苏明旭, 蔡小舒. 基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程[J]. 中国科学院大学学报, 2020, 37(2): 268-273.

QIAO Wenyou, JIANG Yong, YANG Huinan, LI Ling, SU Mingxu, CAI Xiaoshu. Investigation of the evaporation process of falling film outside a horizontal tube using diode laser absorption spectroscopy[J]. , 2020, 37(2): 268-273.

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基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程

Investigation of the evaporation process of falling film outside a horizontal tube using diode laser absorption spectroscopy

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