近年來,膜技術在暖通空調(空調系統、采暖與生活熱水)領域的應用取得了較大的進展。膜式常壓吸收式熱泵技術具有常壓操作、結構緊湊、強擴展性、節能環保等優點,能實現連續制熱制冷。膜式液體除濕技術有效解決了傳統填料塔式直接接觸液體除濕過程中存在液滴夾帶的問題,由工業余熱、可再生能源等驅動,實現等溫除濕,減小不可逆熱損失,降低系統運行能耗。膜式熱泵技術可以和膜式液體除濕技術結合在一起,協調生活用水制熱和空氣濕度調節,形成一種膜式熱泵制熱、膜式空氣加濕及膜式液體除濕協同控制裝置,可通過控制熱泵回路和液體除濕回路的電磁閥來獲得所需制熱量和除濕量,在高溫高濕的夏季用于空氣除濕與制冷,由太陽能再生稀溶液,濃溶液在儲液槽中儲存能量,在寒冷的冬季,溶液用于制熱,水箱中的水可以用來加濕,調節室內空氣濕度,有效解決冬季大量生活熱水需求和太陽能相對缺乏的矛盾。
本書結合作者的部分研究成果,以及在相關科研實踐中的體會和積累的經驗,系統地介紹了膜式熱泵技術和膜式空氣濕度調節中的膜操作原理。本書共9章,第1章為緒論,結合國內外研究進展分別介紹膜式熱泵技術和膜式液體除濕技術的發展情況,指出本書的框架、內容及其目的:第2章介紹平板膜式熱泵的流動與傳熱傳質膜操作原理;第3章介紹中空纖維膜式熱泵膜操作原理;第4章介紹平板膜式熱泵和中空纖維膜式熱泵系統集成,給出系統運行原理;第5章介紹錯流平行平板膜流道、錯流彎曲形變平板膜流道及內冷型平板膜流道內的傳遞現象;第6章介紹側進側出準逆流平板膜流道和六邊形準逆流平板膜流道內的傳遞現象;第7章介紹規則排列和隨機排列逆流中空纖維膜流道中的自由表面模型、管間相互影響模型及耦合傳熱傳質模型;第8章介紹規則排列和隨機排列錯流中空纖維膜流道中的自由表面模型、管間相互影響模型及耦合傳熱傳質模型;第9章介紹膜式熱泵、空氣加濕和液體除濕系統集成方法,給出制熱制冷、空氣加濕和除濕協同系統的運行原理。
本書給出了關于膜流道內大量的阻力系數、努塞特數、舍伍德數等準數,為工程技術人員提供設計參數。讀者通過對本書的學習,能對膜接觸器內的流動與傳熱傳質的數值模擬有較深刻的理解,從而為獨立開展相應的研究工作打下較好的基礎。
前言
第1章 緒論
1.1 膜式吸收式熱泵技術的發展
1.2 膜式液體除濕技術的發展
1.3 本書內容概要
參考文獻
第2章 平板膜式吸收式熱泵
2.1 平板膜式吸收式熱泵制熱過程數學模型
2.1.1 流體流動與傳熱傳質控制方程
2.1.2 總傳熱和傳質系數
2.1.3 邊界條件
2.1.4 溶液狀態方程
2.1.5 數值計算方法
2.2 平板膜式吸收式熱泵制熱實驗研究
2.3 數學模型實驗驗證
2.4 流道內溫度和平衡濕度分布分析
2.5 流道入口比和長寬比對于平板膜式熱泵性能的影響分析
參考文獻
第3章 中空纖維膜式吸收式熱泵
3.1 中空纖維膜式吸收式熱泵傳熱傳質數學模型
3.1.1 總傳熱系數和總傳質系數
3.1.2 熱量和質量守恒方程
3.2 中空纖維膜式熱泵制熱實驗研究
3.3 數學模型實驗驗證
3.4 溫度和濕度分布分析
3.5 中空纖維膜式熱泵結構參數對其性能的影響分析
3.6 膜傳輸參數對膜式熱泵性能的影響分析
參考文獻
第4章 膜式熱泵系統集成
4.1 常壓吸收式膜式熱泵系統
4.1.1 膜式熱泵系統介紹
4.1.2 膜式熱泵系統的運行原理
4.2 膜式常壓吸收式熱泵和液體除濕系統協同裝置
4.2.1 協同裝置介紹
4.2.2 協同裝置的運行原理
參考文獻
第5章 錯流平板膜流道
5.1 錯流平行板式膜流道
5.1.1 錯流平行板式膜流道數學模型
5.1.2 錯流平行板式膜接觸器除濕實驗研究
5.1.3 數學模型實驗驗證
5.1.4 平行板式膜流道內努塞特數分析
5.1.5 平行板式膜流道內舍伍德數分析
5.2 錯流彎曲形變平板膜流道
5.2.1 形變平板膜流道流動與傳熱數學模型
5.2.2 形變高度對錯流平板膜流道的影響分析
5.2.3 流體流動雷諾數的影響分析
5.3 內冷型平板膜流道
5.3.1 流動與傳熱傳質數學模型
5.3.2 內冷型膜除濕器液體除濕實驗研究
5.3.3 數學模型實驗驗證
5.3.4 流道內努塞特數和舍伍德數分析
參考文獻
第6章 準逆流平板膜流道
6.1 側進側出準逆流平板膜流道
6.1.1 側進側出膜流道流動與傳熱數學模型
6.1.2 數學模型數值驗證
6.1.3 流道內阻力系數和努塞特數分析
6.2 六邊形準逆流平板膜流道
6.2.1 六邊形準逆流膜流道流動與傳熱數學模型
6.2.2 流道結構參數對阻力系數和努塞特數的影響分析
參考文獻
第7章 逆流中空纖維膜流道
第8章 錯流中空纖維膜流道
第9章 膜式熱泵、空氣加濕和液體除濕系統集成
符號說明