Surface tension of aqueous lithium bromide with heat/mass transfer enhancement additives: the effect of additive vapor transport

• Published in: International journal of refrigeration 2002-05, Vol.25 (3), p.383-389
• Main Authors: Kulankara, S, Herold, K.E
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Absorption system; Additif; Additive; Applied sciences; Eau/bromure de lithium; Energy; Energy. Thermal use of fuels; Exact sciences and technology; Heat transfer; Lithium compounds; Optimisation; Optimization; Refrigerants; Refrigerating engineering; Refrigerating engineering. Cryogenics. Food conservation; Refrigerating system; Surface active agents; Surface tension; Système frigorifique; Système à absorption; Tension superficielle; Transfert de chaleur; Water/lithium bromide
• ISSN: 0140-7007; 1879-2081
• DOI: 10.1016/S0140-7007(01)00013-5

Heat/mass transfer enhancement additives used in aqueous lithium bromide absorption chillers are surfactants that lower the surface tension of the working fluid. It has long been speculated that the surface tension characteristics are a key to the enhancement but the point is controversial because some surfactants do not provide enhancement. In the present study, the surface tension of aqueous lithium bromide was measured, with and without various surfactant additives, using a drop weight method. Measurements were also made on water, with and without an additive. The results provide new information that clarifies several confusing aspects of the literature data. The major result is the realization that the surface tension of aqueous lithium bromide is strongly affected by the presence of surfactant vapor around the liquid interface. This apparently explains the large differences in surface tension data found in the literature since no previous studies mentioned the importance of the vapor conditions. Les additifs utilisés afin d'augmenter le transfert de chaleur et de masse dans les refroidisseurs à absorption au bromure de lithium en milieu aqueux sont des agents tensio-actifs qui diminuent la tension superficielle du fluide actif. Depuis longtemps, on avance l'hypothèse que les caractéristiques de tension superficielle sont à l'origine d'une augmentation du transfert, mais cette hypothèse reste controversée car certains agents tensio-actifs n'augmentent pas le transfert. Dans cette étude, la tension superficielle d'une solution de bromure de lithium a été mesurée, avec et sans additifs tensio-actifs, à l'aide d'une méthode mesurant la masse des gouttes. On a également effectué des mesures sur l'eau, avec et sans agents tensio-actifs. Les résultants fournissent de nouvelles informations permettant d'éclaircir plusieurs aspects flous des données parues dans la littérature. Le résultats clé qui émerge : la tension superficielle du bromure de lithium est fortement influencée par la présence d'un agent tensio-actif sous forme de vapeur autour de l'interface liquide. Ce phénomène expliquerait les différences importantes constatées lorsqu'on examine des données sur la tension superficielle publiées, puisqu'aucune étude précédente n'avait fait mention de l'importance de la phase vapeur de l'agent tensio-actif.