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摘要
为实现高浓度含盐废水的高效脱盐，本文对有限通道内NaCl水溶液在喷射闪蒸和顺流掺混热空气共同作用下的蒸发性能开展研究。在实验研究的基础上，从该过程中过热度控制的非平衡蒸发到对流控制的平衡蒸发建立了贯通的数学物理模型，其计算结果与实验结果的主体偏差小于5%。根据该模型在液滴群初始粒径为30～110 μm，初始温度为120 ℃，初始盐浓度为0～10%，初始速度为20 m·s-1；掺混热空气速度为5～15 m·s-1，温度为100～200 ℃的范围内开展了数值模拟。结果表明：液滴群的温度、速度、粒径以及盐浓度的分布均呈现雾羽边缘变化快，喷射轴线处变化慢的特点；随喷射距离的增大，液滴群粒径、速度、温度的截面平均值均降低，而平均盐浓度升高；液滴初始盐浓度的增大对上述参数的沿程变化无明显影响。定义蒸发效率为给定喷射距离内液滴群总蒸发质量与入口盐溶液流量之比。结果指出减小液滴初始粒径、提高掺混热空气温度的同时降低热空气流速是提高蒸发效率、强化液滴浓缩的有效途径。给出了蒸发效率的半经验计算式，其计算值与模拟值主体误差小于±15%。上述研究结果可为工业脱盐装置的设计和运行提供参考。
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