采用理论分析、实验测试和数值模拟手段对海水水平管外降膜蒸发中化学反应效应下CO2解吸过程中的传递现象和机理进行了系统和深入的研究，对不凝气解吸的优化控制和开发高效的降膜蒸发器提供了可靠的科学依据和重要的指导。研究工作达到了预期目标，主要的成果和进展有：建立了适用于降膜蒸发的海水液膜中化学反应机制，构建了化学反应效应下的CO2在液膜中化学解吸的数学模型；通过分析沿管圆周方向液膜内的速度分布，揭示了水平管外液膜中的传热和波动特性；首次采用化学解吸反应平衡所需要的时间等于海水流经水平管外所停留的时间来确定单元体的方法计算了CO2化学解吸速率，提出了决定水平管外海水液膜中CO2化学解吸速率的关键因素。本项目范围内发表论文16篇，其中国际SCI检索期刊5篇，EI收录1篇，获得国家能源局科技进步一等奖1项，国家发明专利1项，培养研究生5人。 2100433B

开展对海水水平管外降膜蒸发中CO2解吸的研究，对发展化学解吸和液膜波动强化传热的理论，推动海水淡化装备和过程应用技术的发展，具有较高的科学价值和潜在的应用前景。本申请针对水平管外降膜蒸发中CO2解吸的传热传质和化学反应的物理本质认识，广泛考虑了化学反应对液膜中CO2传质的效应以及相变传热和液膜波动对化学反应效应下CO2解吸的作用，以可视化实验为先导，结合水平管外降膜蒸发的传热特性和CO2解吸机理的认识和描述，重点发展化学反应加速CO2在液膜中传质速率的理论和计算方法、液膜波动强化相变传热的机理和耦合相变传热、液膜波动与化学反应的CO2解吸过程的数学模型，分析探讨耦合作用下CO2解吸的能质传递现象和过程特性，以及现象形成的内在原因和科学表述，揭示波动效应、相变传热、解吸和化学反应过程间的相互作用和内在联系，以期望为形成基础科学理论做些必要的探索和铺垫。

实际制冷系统中的制冷剂含有压缩机的润滑油。文献 研究了制冷剂中润滑油不同含油率时水平管降膜式蒸发传热特性。工质为R134a，含油率分别为0.5%、1.2%、5.1%，蒸发温度为6℃，热流密度范围为30～65kW/m2，工质喷淋密度分别为0.13kg/(s·m)，0.17kg/(s·m)、0.21 kg/(s·m)，测试段采用表面强化的铜管．实验结果表明：含油率从0.5%增大到5.1%，管外传热性能逐渐提高，当喷淋密度增加，管外换热系数也会提高，但随着含油率的增加，换热系数的增加幅度不大；一定含量的润滑油能增大R134a水平管降膜蒸发的换热系数．

水平管降膜蒸发技术作为一种高效的传热手段被广泛应用于海水淡化、化学工程、石油工业、制冷工业、食品加工等方面。在水平管降膜蒸发中，气液容易迅速分离，传热温差小，因而比竖管降膜与浸没管蒸发具有更好的传热效果。而且在作为热法海水淡化主要技术的多效蒸发(multi．effect distillation，MED)设备中，操作温度一般低于70℃，水平管降膜蒸发展现出良好的综合特性。文献 以水为工质，对直径为19 mm的铝黄铜管外降膜蒸发传热过程进行实验研究。实验通过测量管表面和饱蒸气温度，计算得到平均和局部传热系数。由实验数据分析喷淋密度、蒸发温度、热流密度、管间距等参数对管外平均传热系数的影响，并与直径25．4mm铝黄铜管降膜蒸发传热系数进行比较，讨论局部传热系数随周向角度的变化。结果表明，在实验范围内，管外平均传热系数随温度的升高而增大，随喷淋密度的增大先增大，后略微下降。小管径管的降膜蒸发传热系数大于大管径管的传热系数。