盐水液滴降压蒸发析盐过程数值模拟研究开发-化工进展.PDF

化 工 进 展 2015 年第 34 卷第 1 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·49 · 研究开发 盐水液滴降压蒸发析盐过程数值模拟 刘璐，舒盼盼，王茉，刘彦丰 （华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003 ） 摘要：盐水溶液的降压蒸发广泛应用于海水淡化和工业制盐等领域，因此研究盐水在降压过程中的蒸发特性具 有重要意义，有助于解决我国水资源缺乏问题。本文通过数值模拟的方法研究了降压环境下盐水液滴蒸发析盐 过程，获得了盐析质量和液滴温度随时间的变化。采用的工质为饱和盐水，液滴的初始温度分别为20 ℃、15℃、 10℃；环境压力从0.1MPa 降至2000～10000Pa。通过与实验数据相对比，验证了本文模型的有效性。通过该数 学模型，分析了影响析盐率和液滴温度变化的主要因素。结果表明：液滴直径越大，在蒸发过程中其析盐率越 高，但温度变化越慢；压降速率越快，液滴蒸发速率越快，析盐率越大，温度变化也越快；液滴初始温度越高， 蒸发速率越快，液滴表面析盐率越高，但不同初始温度的盐水液滴，在蒸发过程中其最终温度趋于一致。 关键词：降压蒸发；盐析；数值模拟；液滴 中图分类号：TK 121 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2015 ）01 –0049 –05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.01.008 Modeling of salt crystallization process of saline droplet during depressurization LIU Lu ，SHU Panpan ，WANG Mo，LIU Yanfeng （School of Energy Power and Mechanical Engineering，North China Electric Power University ，Baoding 071003 ， Hebei ，China ） Abstract ：The evaporation process of brine solution under reduced pressure is widely used in areas such as desalination and industrial salting ，so it is meaningful to study the evaporation characteristics of a saline droplet during depressurization ，which can effectively solve water shortage in China. This work studied the salting process of brine droplet evaporation under reduced pressure by numerical simulation ，and obtained the variations of droplet temperature and salting quality with time. The working fluid was saturated brine ，the initial temperatures of drops were 2