A property diagram-based method for synthesis and parameter optimization of heat and mass transfer in moist air-water/aqueous solution systems

Fang Yuan; Qun Chen

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A property diagram-based method for synthesis and parameter optimization of heat and mass transfer in moist air-water/aqueous solution systems

机译：基于属性图的湿空气-水/水溶液系统中传热和传质的综合和参数优化方法

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Coupled heat and mass transfer processes between moist air and water/aqueous solution commonly occur in absorption/desorption systems for air conditioning, thermal storage and energy conservation, which are always optimized from such two aspects as layout synthesis and parameter matching. This contribution introduces six sub-zones in the integrated property diagram of moist air and aqueous solution according to the differences of temperatures, absolute humidities and relative humidities between moist air and water/aqueous solution, and describes different heat and mass transfer characteristics between them in each sub-zone, which favor the construction of different optimal layouts and their corresponding systems to make full use of heat and mass transfer potentials. Based on the optimal layouts, a quantitative method for the system parameter matching is further proposed based on the conditional extremum method in mathematics. The optimized results of a typical liquid regeneration system show that utilization of the proposed optimization method gives the optimal allocation of mass flow rates of all working fluids to minimize the total mass flow rate with a constant required mass transfer quantity and increasing the inlet temperatures of moist air, liquid desiccant and regeneration medium reduce the total mass flow rate of all working fluids.

机译：湿空气与水/水溶液之间的传热传质过程通常发生在用于空调，储热和节能的吸收/解吸系统中，始终从布局合成和参数匹配这两个方面进行优化。该贡献根据湿空气和水/水溶液之间的温度，绝对湿度和相对湿度的差异，在湿空气和水溶液的综合特性图中引入了六个分区，并描述了它们之间的不同传热和传质特性。每个分区，有利于构建不同的最佳布局及其相应的系统，以充分利用热量和传质的潜力。在最优布局的基础上，进一步提出了基于条件极值法的系统参数匹配定量方法。典型液体再生系统的优化结果表明，所提出的优化方法的利用可对所有工作流体的质量流率进行最佳分配，以在总传质量不变的情况下最小化总质量流率，并增加湿气的入口温度。空气，液体干燥剂和再生介质会降低所有工作流体的总质量流速。

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来源
《International Journal of Heat and Mass Transfer》 |2015年第8期|189-200|共12页
作者
Fang Yuan; Qun Chen;
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作者单位

School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;

Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Engineering Mechanics, Tsinghua University, Beijing 100084, China;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Coupled heat and mass transfer; Energy conservation; Zone division; Moist air; Aqueous solution;

机译：传热和传质耦合;节能减排;区域划分;潮湿的空气;水溶液;

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