微波强化液桥式螺旋降膜蒸发器数值模拟

• 作者: 张亚爽 李洪 从海峰 韩红明 李鑫钢 高鑫
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 微波 过程强化 螺旋降膜 蒸发分离 数值模拟 优化设计
• 年，卷（期）: 2021,（S1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 227-235
• 页数: 8页
• 分类号: TQ025.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210154

摘要

微波加热薄膜蒸发技术在促进极性/非极性混合物分离领域潜力巨大，但仍面临着能源利用效率低和加热不均的挑战，而电场分布不均是其根本原因，但影响电场分布的因素十分复杂且不可控，因此，从蒸发器结构及流体流动形式视角出发可为解决微波能高效利用的瓶颈提供新思路。为此本文提出了液桥式螺旋降膜蒸发器，通过COMSOL建立三维模型并模拟计算了微波能强化蒸发器上的螺旋降膜流动与蒸发过程，以蒸发率和温度变异系数作为评价指标，探究液膜厚度、螺距、蒸发器直径、流量以及时间对微波能利用效率的影响规律，研究结果表明该种结构在一定微波入射功率下，液膜蒸发率可达29.26%，温度变异系数降至0.0867，为微波能强化蒸发分离装置的设计提供了依据。