基于太阳能聚光传热强化传质模式下吸附式制冷系统性能研究

发布时间：2021-09-25 15:20

　　随人口数量、制冷需求以及环境压力的持续增长,发展和利用绿色制冷技术被认为是缓解环境压力的有效方法之一。太阳能吸附制冷以其无腐蚀性、无运动部件、应用环境友好的工质对等优点成为绿色制冷的优选之一。然而,太阳能的热源温度较低、自然传质（基础循环）模式下系统制冷周期长等问题严重影响系统制冷性能。围绕以上两点,本文开展如下研究工作:（1）太阳能制冷系统吸附器由四组复合抛物面聚光器（CPC）结合翅片吸附管的吸附器单元构成,由于CPC结合翅片吸附管的吸附器单元中聚光器和翅片的作用,吸附单元既可从外部强化热源,也可从内部提升传热性能。为分析CPC聚光吸附单元的内翅片对所填充吸附剂温度分布的影响,应用CFD仿真计算流体软件对有无内翅片的CPC聚光吸附管传热性能进行对比,并搭建实验模型验证仿真结果。结果表明,在定容加热阶段,带翅片吸附管与无翅片吸附管内部的活性炭最大温差分别为4.1°C和28.1°C,翅片管内活性炭的温度分布更均匀,使得外层活性炭脱附出的甲醇气体在向中心传质通道扩散过程中被低温活性炭反吸附的可能性大大降低。（2）在探究CPC聚光翅片吸附管单元传热性能之后,本文进一步探讨微型真空泵结合CPC... 

【文章来源】：云南师范大学云南省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自然传质与强化传质（红线）的吸附制冷循环Clapeyron图

第2章基于CPC聚光传热强化传质吸附制冷的理论与系统描述14(c)(d)图2.2(a)自然传质模式0，(b)强化传质模式1，(c)强化传质模式2，(d)强化传质模式32.4.2CPC聚光吸附器描述实验所搭建的CPC聚光吸附器由四组CPC聚光吸附管制冷单元构成，每组CPC聚光吸附管单元由金属铝翅片管与底部CPC聚光抛物面组合而成，吸

第2章基于CPC聚光传热强化传质吸附制冷的理论与系统描述15附管内填充活性炭与甲醇作为制冷工质对。CPC聚光吸附器总共填充8.2kg活性炭（每根吸附管内填充2.05kg活性炭），系统内灌注甲醇液体体积为2500mL（质量约1.98kg）。由于活性炭颗粒的导热性较差，吸附管内活性炭层之间热量传递困难。故在吸附管内加翅片以强化吸附管的传热性能，进而提升吸附管内活性炭温度的均匀性。四组CPC聚光吸附管并列放置而成的CPC聚光吸附器与地面夹角约20°，为了降低吸附器内部的热量损失，吸附器侧面与底部填充了聚氨酯泡沫，顶部使用5mm厚的超白透明玻璃覆盖，玻璃盖板与吸附器边缘缝隙处使用玻璃胶密封。CPC聚光吸附器结构如图2.3，CPC聚光翅片管单元截面如图2.4a，相关参数见表2.1。翅片管结构见图2.4(b,c)，结构参数见表2.2。(a)(b)图2.3(a)CPC聚光吸附器结构示意图，(b)CPC聚光吸附器实物图

【参考文献】：
期刊论文
[1]温压耦合特性对吸附制冷解吸性能的影响[J]. 杜文平,李明,王云峰,何京鸿,冯志康,张晓蝶.  化工学报. 2018(04)
[2]吸附剂粒径对吸附式制冷性能影响研究(英文)[J]. 黄宏宇,何兆红,袁浩然,小林敬幸,赵丹丹,窪田光宏,郭华芳.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(05)

硕士论文
[1]聚光及变压传热传质强化下太阳能吸附制冷解吸特性研究[D]. 杜文平.云南师范大学 2018



本文编号：3409972