《多效蒸發海水淡化技術中的關鍵熱科學問題》是依託大連理工大學,由沈勝強擔任醒目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：多效蒸發海水淡化技術中的關鍵熱科學問題
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：沈勝強
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低溫多效蒸發正成為海水淡化的主流技術之一。但迄今人們對該技術中的熱物理過程僅限於巨觀、平衡狀態的認識，對其中微細傳遞現象、非平衡過程、技術特徵的敏感性認識不足，顯示出基礎研究的不足。本項目擬對多種勢差和外部衝擊作用下的海水（濃鹽水）降膜動力學過程和蒸發、液膜內部溫度和濃度分布及微對流、液膜蒸發機理對溫差的依賴性、蒸汽在水平管內凝結時的流型分布和相界面特徵對凝結傳熱的影響、可調節TVC內部蒸汽超音速流動的尺度和邊界效應及其對凝結/激波/液滴自蒸發和非平衡熱力學過程的影響及熱混合特性等MED海水淡化的基本物理過程和關鍵科學問題進行深入研究，採用實驗測試、理論分析和模擬計算相結合的手段，全面準確揭示海水淡化熱質傳遞過程機理，建立較完整的MED海水淡化非平衡熱力過程理論體系，提出基於基本熱力過程分析的先進MED海水淡化裝置最佳化理論，爭取實現基礎研究成果推動先進海水淡化技術的形成與發展。
結題摘要
低溫多效蒸發海水淡化裝置的關鍵技術是節能和高效傳熱，其中的熱力過程包括多種氣液兩相流動、溶液的蒸發和凝結相變傳熱、多效蒸發器之間的參數關聯、蒸汽超音速噴射及其伴隨的特殊過程等，對其中的一些基礎問題缺乏足夠的研究和認識是導致我國海水淡化裝置在工程中屢屢出現失誤的根本原因。本項目從多效蒸發海水淡化裝置中的基本熱力過程入手開展研究，包括從降膜流動過程、氣液兩相流在除沫器中的流動與分離過程、海水噴嘴布液等過程中抽象出液滴對不同壁面的撞擊效應、多種勢差和外部衝擊作用下的流體降膜動力學過程等科學問題，對管外的降膜蒸發過程凝練為液膜內部溫度、濃度、速度分布和微對流、傳熱溫差分布、壓差分布、氣流速度以及蒸發界面等對液膜蒸發機理的作用的科學問題，對蒸汽在水平管內凝結過程凝練出凝結液的流型分布、相界面特徵、不凝結氣體含量及其分布、結構與界面效應對凝結傳熱機理影響的科學問題，對大型TVC工作過程凝練出內部蒸汽超音速流動的尺度和邊界效應及其對凝結/激波/液滴自蒸發和非平衡熱力學過程的影響及熱混合特性等科學問題，以及多效蒸發系統參數關聯與最佳化的科學問題。對上述科學問題做出了深入系統的闡述，解釋說明了海水淡化裝置中的基本現象，提出了對裝置性能有重要影響的傳熱臨界點、傳熱性能分區等概念，給出了海水淡化置中的熱力學損失分布，全面準確揭示海水淡化熱質傳遞過程機理，建立了較完整的MED海水淡化非平衡熱力過程理論體系，提出基於基本熱力過程分析的先進MED海水淡化裝置最佳化方法。上述基礎研究成果推動了先進海水淡化技術的形成，在工程項目中得到了套用。
