太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷機(jī)的理論研究.pdf

1、太陽(yáng)能是一種可持續(xù)利用、既清潔又到處都有的能源，太陽(yáng)能制冷因熱量的供給和冷量的需求在季節(jié)和數(shù)量上的高度匹配而受到普遍的重視。吸附制冷所具有的與環(huán)境協(xié)調(diào)和節(jié)能等特性，使其成為傳統(tǒng)的壓縮式制冷最有前途的替代技術(shù)之一，在低品位能源利用和環(huán)境保護(hù)方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，并受到國(guó)內(nèi)外科技工作者的關(guān)注。 本文對(duì)以活性炭纖維－乙醇為工質(zhì)對(duì)的太陽(yáng)能固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)進(jìn)行了初步研究?？紤]到在目前已知的太陽(yáng)能固體吸附式制冷系統(tǒng)中，選用活性炭纖維－乙

2、醇作為工質(zhì)對(duì)的系統(tǒng)具有相對(duì)較多的工程應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，因此從實(shí)用化的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一套活性炭纖維－乙醇為工質(zhì)對(duì)的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)，并建立了轉(zhuǎn)輪吸附床圓柱結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。吸附床的數(shù)學(xué)模擬采用沿吸附床周向的一維均勻壓力場(chǎng)模型。用ANSYS對(duì)所建模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并對(duì)轉(zhuǎn)輪吸附床溫度場(chǎng)進(jìn)行了靜態(tài)模擬，其結(jié)果表明，系統(tǒng)最高COP值可達(dá)0.126，單位質(zhì)量制冷量為5.788KW。 利用所建立的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)所研究的活性炭纖維－乙

3、醇太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)，從吸附床的內(nèi)部特性參數(shù)及外部特性參數(shù)出發(fā)，較為全面而系統(tǒng)地分析了這些參數(shù)的改變對(duì)系統(tǒng)性能(COP)、平衡脫附率以及吸附量的影響。 結(jié)果表明：在轉(zhuǎn)輪吸附床的內(nèi)部參數(shù)中，轉(zhuǎn)輪吸附床的轉(zhuǎn)速、吸附劑的填充密度對(duì)系統(tǒng)的性能有著較大的影響；在外部參數(shù)中，冷卻氣體入口流速、蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)影響較大。這為以后轉(zhuǎn)輪吸附器的進(jìn)一步設(shè)計(jì)與優(yōu)化起到了積極的指導(dǎo)作用。同時(shí)，本文為吸附式制冷的深入研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論