太陽(yáng)能吸附式制冷吸附床的數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、能源需求日益旺盛，能源危機(jī)與環(huán)境問(wèn)題己成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，因此開(kāi)發(fā)利用可再生能源具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。太陽(yáng)能吸附式制冷作為一種綠色節(jié)能技術(shù)，為能源與環(huán)保提供了一種有效的鏈接。目前，太陽(yáng)能吸附式制冷的研究已取得了階段性成果，但一直未能投入到大規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用，主要原因是其運(yùn)行周期長(zhǎng)，制冷系數(shù)低，成本較高，且一般均為間歇性運(yùn)行，不能連續(xù)制冷。本文綜合比較國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能吸附式制冷的研究現(xiàn)狀，確定了以活性碳-甲醇作為吸附工質(zhì)對(duì)。本文針

2、對(duì)太陽(yáng)能吸附式制冷的核心部件——吸附床進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，通過(guò)對(duì)比分析，優(yōu)化的吸附床模型，具體內(nèi)容包括：
　　 運(yùn)用多孔介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)理論對(duì)吸附床的傳遞過(guò)程進(jìn)行分析與簡(jiǎn)化，確立吸附床傳熱數(shù)學(xué)物理模型。在此基礎(chǔ)上對(duì)吸附床內(nèi)部傳熱管道采取不同布置形式，以考察這些傳熱管道所在位置對(duì)制冷效果的影響。
　　 利用Matlab軟件模擬計(jì)算普通吸附床全天的溫度、壓力、吸附量、單位質(zhì)量的吸附劑的制冷量(SCP)隨時(shí)間的變化情況，計(jì)算結(jié)果表

3、明：采用普通吸附床的制冷系統(tǒng)最高SCP值與太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度最強(qiáng)點(diǎn)沒(méi)有出現(xiàn)在同一時(shí)刻，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻滯后于太陽(yáng)能輻射最強(qiáng)點(diǎn)。通過(guò)比較吸附床在等容、等壓情況下系統(tǒng)SCP的變化情況，得出等容過(guò)程優(yōu)于等壓過(guò)程。
　　 利用Matlab中的數(shù)學(xué)工具箱對(duì)簡(jiǎn)化吸附模型進(jìn)行合理的網(wǎng)格劃分，采用隱式差分格式對(duì)數(shù)學(xué)模型中的控制方程進(jìn)行了離散化處理，數(shù)值求解得到吸附床的合理厚度；同時(shí)模擬出傳熱管位置對(duì)吸附床吸附、脫附能力的影響，進(jìn)一步模擬計(jì)算出傳熱管