Forbedring af varmegenanvendelse med termodiffusionseffekten

Absorptionsvarme transformatorer kan effektivt genbruge spildvarmen, der genereres i forskellige industrier. I disse enheder, specialiserede væsker danner tynde film, når de flyder nedad på grund af tyngdekraften. Disse flydende film kan absorbere damp, og varmen trækkes så ud af et kølemiddel, så det kan bruges i fremtidige processer. Indtil nu, imidlertid, der har været lidt forskning i, hvordan ydeevnen af ​​disse film er påvirket af termodiffusionseffekten - en adfærd set i blandinger, hvor forskellige typer blanding reagerer forskelligt på den samme temperaturgradient. I en undersøgelse for nylig offentliggjort i EPJ E, forskere fra Fluid Mechanics-gruppen ved Mondragon University og Tecnalia i Spanien, ledet af M. M. Bou-Ali ved Mondragon University, samlet deres ekspertise inden for transportfænomener og absorptionsteknologi. Sammen, de udforskede for første gang virkningen af ​​termodiffusionsegenskaberne på absorptionen, temperatur- og koncentrationsprofiler for faldende film.

Da industrisektoren i øjeblikket producerer enorme mængder spildvarme, undersøgelsen er en del af en voksende indsats for at øge effektiviteten ved at genbruge ubrugt varme. Forskerne opdagede, at når masseoverførslen af ​​forskellige blandingskomponenter varierer på grund af termodiffusionseffekten, som det ses i en væske med en negativ termodiffusionskoefficient (vand-lithiumbromid), absorptionen af ​​omgivende dampe kan øges. De fandt også ud af, at absorptionen i filmene ændrer sig betydeligt, når de flyder ned, på grund af meget varierende temperaturer og koncentrationer. Teamet nåede frem til deres konklusioner ved at indarbejde en række forskellige termodiffusionseffektligninger i numeriske modeller, og efterfølgende beregning af de resulterende grader af dampabsorption i filmene.

Da en tredjedel af vores samlede energiforbrug i dag er i industrielle processer, varmeudvekslingsenheder bliver mere og mere vigtigt for at øge deres effektivitet ved at genbruge store mængder varme. Arbejdet, derfor, giver værdifuld ny indsigt i, hvordan ydeevnen af ​​faldende filmabsorbere kan forbedres i fremtiden.