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节能减排,提高能源利用效率对缓解当下日益严峻的能源问题具有重要意义,提高用能设备效率是有效实现节能减排的一条重要途径。彭晓峰提出一种强化管内冷凝换热的新方法,即通过排除冷凝过程产生的冷凝液,提高工质平均干度,实现换热系数的提升。本文对分液冷凝器中气液分离过程的技术原理进行了研究。主要考察了分液冷凝器联箱结构对气液分离特性和流量分配的控制作用。通过建立分液联箱中气液两相稳定流动过程的理论模型,发现了液相工质在多孔隔板中流动的物理机制;模拟研究了气液两相流在单支管分液联箱中的非稳态气液分离过程,揭示了多孔隔板结构(孔径和多孔组合方式)和进口工况对气液分离特性的影响。最后模拟计算了气液分离隔板对多支管联箱中气相的分配特性的影响。主要工作如下:1.考察了稳定流动过程中,气液两相在分液联箱中气液分离特性,发现多孔隔板中液相受到隔板上下压力、重力、流动阻力和毛细作用力的作用,它们是影响漏液量大小的主要因素,由此建立了联箱中液相工质流动的数学模型。考察了一定入口条件(流量G=48g/s和干度x=0.4)时,多孔隔板上的孔数与孔径对气液分离效果的影响,发现孔数在1-9,孔径在0.5-4mm范围内能实现气液分离。2.考察了非稳态流动过程中,单支管联箱中分液隔板的结构对气液分离特性的作用。在入口流量为5.5g/s,入口干度为0.3时,漏液量百分比和出口干度随孔径的增大而增大。当孔径增大到4mm时,液膜被穿破导致气液分离失效。研究发现,在多孔隔板流通面积相同情形下,孔径组合方式不同,气液分离效果大相径庭,分液隔板上直径小的小孔数量越多,漏液量百分比更小。在所比较的几种结构组合中,结构4的出口干度及多孔隔板漏液量最大,是一个优化的多孔隔板结构。3.选取优化的多孔隔板结构进行变工况计算,发现入口流量一定时(5.5g/s),入口干度较小时,漏液量百分比和出口干度随着入口干度的增加出现增加,在干度为0.25时漏液量达到最大2.3g/s。但如果干度继续增加,液膜就会被击穿,气液分离失效。该联箱在入口干度一定时(0.3),流量越小,漏液量百分比和出口干度越大,气液分离效果越好,但当流量小于2.5g/s或者大于9.5g/s时,液膜都被破坏,组合方式4的多孔隔板对气液分离不起作用。4.对多支管联箱内流量分配特性的模拟结果显示:在入口流量(3.0g/s)和干度(0.3)一定时,带液情形的出口气相分配均匀性较差,三根支管内的气体流量分别偏离平均流量20%、13%和40%;气液分离效果较好时,出口气相的流量分别偏离平均流量43%、0和77%。底部液膜穿破情形的出口气相分配均匀性最好,三根支管内的气体流量分别偏离平均流量6.7%、10%和23%;由此可见,气液分离的效果与流量分配均匀性没有直接的关系,有待进一步研究。