湿空气处理过程焓差场均匀性原则验证.pdf

中国：I：程热物理年会 传热传质学 学术会议论文 编号：063337 湿空气处理过程焓差场均匀性原则验证 吴良柏，李震，宋耀祖 清华人学航天航空学院，传热与能源利用北京市霞点实验空，北京100084 Tel：010E-mail：wulb04@mai ls．tsinghua．edu．Crl 摘要：本文推导了顺流和逆流吸收器(包括除湿器和再生器)的焓效率与焓差场均匀性因子之间的关 系式．当传质单元数和热容量流比恒定时，吸收器的焓差场越均匀，其焓效率越高，验证了焓差场均 匀性原则的正确性．因而焓差场均匀性原则可以为吸收器的优化设计提供理论指导． 关键词：吸收器焓差场均匀性因子炝效率 引言 吸收式空调是采用液体除湿剂对湿空气进行处理的空调设备，与常规空调相比，具 有很多优点，是一种很有发展前景的新型空调方式¨：。 过增元12】提出了温差场均匀性原则，认为当传质单元数和热容量比一定时，换热器 的温差场越均匀，其效能越高，并定义了一个温差场均匀性冈子米表征换热器温筹场的 均匀度。周森泉【3】推导出了逆流、叉流和顺流换热器温差场均匀性冈子的数学表达式。 郜时旺【4】给出了顺流和逆流换热器的传热效能与温差场均匀性冈子之间的关系式。在吸 收器中，当满足刘伊斯关系式时，对于处理湿空气的过程，焓差是其热质交换过程的总 驱动力【5】．湿空气与液体除湿剂直接接触时，温差是热量交换的驱动力，液体除湿剂表 面与湿空气的水蒸气分压力差是质量交换的驱动力。在实际的湿空气的处理过程中，会 出现热质传递方向相反的过程，即在除湿过程中会出现增湿的现象。为了保持热量和质 量的同向传递，文献【6】类比换热器的温差场均匀性原则，提出了焓著场均匀性原则。 本文推导了顺流和逆流吸收器中的焓效率与焓差场均匀性因子之间的关系式，验证 了焓差场均匀性原则的正确性。即当传质单元数和热容量流比恒定时，吸收器的焓著场 越均匀，其焓效率越高。为吸收器的优化设计提供了依据。 1顺流和逆流吸收器的焓差场均匀性因子和焓差场不均匀性因子 对予一个二维问题，文献【6】定义一个焓差场均匀性因子甲米表征空气与液体除湿 剂进行热质交换的焓差场均匀度。本文定义顺流和逆流吸收器焓差场均匀性冈子甲和 焓筹场不均匀性因子Y。。为： k。=圳掣一t卜‘㈩ 其中：吃(x)和吃(x)分别为被处理空气的比焓和与液体除湿荆处于平衡状态卜．空气 (即与液体除湿剂的温度和表面水蒸气分压力分别相笛的空气状态，以。卜-称肖餐空气) 的比焓，三为吸收器的尺寸。△％=÷r[吃(x)一吃(x)]出。则： V…=古一I (2) l 755 2吸收器中焓差场越均匀因子与焓效率的关系 2．1逆流吸收器 逆流吸收器中湿空气和液体除湿剂的热质交换过程如图1所示，下标a和，分别表 示湿空气和液体除湿剂，吸收器的高度为L，湿空气和液体除湿剂的进山口参数见图l。 暾o，∞埘，tom 1 ，铊，删，乞．俐 1 ● 弧jn’专帕|。n 叫 、 ，俐，点。，‘．俐 ／／／／／／／／／／／／／ ／／／／／／／／／／／ ■ ● - ● t - y=O 绝热 Y y+dy y=L Y