中文摘要：

本项目旨在提出和建立基于现有真空闪蒸理论高效再生多元盐除湿溶液的新方法和新理论。通过将稀溶液雾化于真空环境，部分水分瞬间分离并带走汽化潜热，剩余溶液得到浓缩、降温。在理论分析和数值计算基础上，完成对多元盐溶液性能的表征，明确性能参数影响液滴闪蒸的机理；揭示溶液性质、喷口特性和控制参数等对闪蒸耦合传热传质的影响机制，实现对多组分、多浓度配比盐溶液无结晶低温再生控制；优化压力、温度等控制参数，达到高效率、低耗能再生；通过热力学和动力学分析，掌握真空状态热量转移与水蒸汽分子运动微观细节，构建和完善符合多元盐溶液闪蒸的传热传质模型和动力学模型，阐明温度梯度、真空度、雾化粒径对水分子运动轨迹、速度的作用规律，揭示溶液中水分逃逸分离机理，掌握热质传递和动力学规律。研究成果既能丰富现有真空闪蒸理论，并渴望突破溶液再生的高效率、低成本、低耗能技术瓶颈，为溶液除湿空调的发展提供坚实的理论和实验基础。

结论摘要：

在合理假设的基础上建立多元盐溶液水滴闪蒸的数学模型，该模型涵盖液滴质量变化率、体积变化率、表面温度变化率，依据模型计算，结合实测影响闪蒸效率的因素可知真空压力是影响闪蒸效率的核心因素，压力越低液滴过热度越高，闪蒸越剧烈，当压力低于622Pa（绝对压力）时，液滴外表面容易结冰，在630-5000Pa范围内液滴闪蒸分离效率较高，且压力越低液滴闪蒸速度越快，浓缩后达到的最低温度越低；液滴初始尺寸越小，液滴达到的最低温度也越低，达到最低温度所用时间也越短；及时去除蒸发水分稳定环境压力才能保证闪蒸的持续进行；溶液浓度配比与闪蒸效率关联性较强；液滴初始温度对闪蒸效率影响相对较小。液滴闪蒸模型适应于无辐射热影响的绝热闪蒸过程，而兼有辐射热的闪蒸过程则需要对计算结果进行修正。 将氯化锂和氯化钙溶液液滴悬浮在真空闪蒸腔内热电偶的结合点上，通过高速摄像机、红外摄像机和热电偶来记录其特征变化，数据分析可知，吸热量严重制约蒸发强度，及时提供液滴闪蒸需要的热量成为关键因素，如何实现对液滴高热流密度传递热量成为解决问题的核心；当溶液浓度的增加，使液滴的表面张力变大，从而削弱了蒸发强度；较高的初始温度会使液滴的蒸发强度在初始阶段增强，对终温基本无影响；液滴的直径越小能达到的最低温度也越低，特定实验条件下，辐射成为提供液滴闪蒸所需外部热量的主要因素；典型工况下，液滴中心温度和外表面温度变化趋势基本一致。 基于热管的高效传热性能，课题组在借鉴国外先进经验的基础上，采用高导热性热管吸收低品位热源热量，传递给闪蒸液滴，提高其闪蒸过热度，以解决前期实验中液滴获取热量不足问题。以分离率（冷凝水质量/稀溶液质量*100%）代替浓缩比（稀溶液质量/浓溶液质量）作为评价标准，通过理论分析和实验测试可知，热源温度决定热管外表面的温度分布及除湿溶液的水分离率；冷端外表面温度越高，雾滴获得热量越多，溶液中水分蒸发越快；热管外表面结垢可严重影响分离率，最高可达8%；热管壁厚也显著影响传热效果，同条件下10mm厚热管的总传热温差比5mm厚的小近10℃；热管加热段长度减短，只要热源温度高于70℃，对分离率的影响不明显。针对整个系统，调节喷雾流量、热源温度、冷却水温度，可实现对分离率从0～100%的控制，亦即实现对再生溶液浓缩比的相应控制，这对控制除湿溶液再生速度和再生量以适应负荷变化有重要意义。