太陽能吸附式制冷系統(tǒng)吸附床性能模擬仿真及優(yōu)化.pdf

1、太陽能吸附式制冷使用可再生的太陽能作為驅動能源，采用對環(huán)境友好的制冷劑。與傳統(tǒng)空調設備相比，太陽能吸附式制冷具有節(jié)能和環(huán)保的重大優(yōu)點，因此受到廣泛的重視。然而太陽能制冷要實現(xiàn)商業(yè)應用卻遇到不少問題：吸附冷卻單元的相對尺寸較大，吸附床內的制冷劑傳熱和傳質效率低，這些是阻礙吸附制冷廣泛應用的主要原因。提高吸附系統(tǒng)的性能、改善吸附劑的性質和探索更先進的吸附循環(huán)是該領域研究的重點。
　　針對上述問題，本文中的吸附式制冷系統(tǒng)吸附工質對采用硅

2、膠-水，主要驅動能源為太陽能。為了研究影響吸附式系統(tǒng)制冷效率的因素，本文主要通過使用多物理場模擬仿真軟件COMSOL Multiphysics對翅片管式吸附床傳熱傳質過程進行模擬仿真。本文的主要工作和成果如下：
　?。?）基于傳統(tǒng)的翅片吸附床的模型結構，本文提出了一種新型的吸附床模型結構，并且將傳統(tǒng)吸附床模型和本文提出的新模型進行了吸附床的傳熱和傳質過程的模擬仿真和研究分析。結果表明，翅片傳熱產生的溫差對吸附床的溫度場及吸附量影響

3、隨著翅片高度的增大而增大，吸附床內的溫度場分布受到翅片的高度方向的溫差的影響，吸附床的傳質性能主要受到吸附床翅片高度的影響，而翅片間的夾角對吸附床的傳熱性能起到了關鍵的作用。為了解決系統(tǒng)占用空間大和吸附效率的問題，本文對翅片高度和翅片夾角進行了優(yōu)化設計，當翅片管的內徑在 r0=6mm時，翅片高度在15mm時候，350s內單位體積的吸附床脫附量最快并且最多,但當翅片數(shù)量減少到7個以后，吸附床的脫附速率不再有顯著的變化。
　　（2）本

4、文對傳統(tǒng)吸附床模型和本文的吸附床模型進行了對比，得出本文提出的新型的吸附床結構比傳統(tǒng)模型吸附床具有更大的吸附量、更高的脫附效率和更簡單的制作工藝，并得出最佳的孔隙率范圍是0.4-0.5。熱源溫度對系統(tǒng)的性能系數(shù)和SCP有較大影響，當熱源溫度低于359K時，系統(tǒng)的性能系數(shù)與熱源溫度成正相關，當熱源溫度超過359K之后，吸附系統(tǒng)的性能系數(shù)與熱源溫度成負相關。SCP值與熱源溫度成正相關，冷卻水溫度越低，系統(tǒng)性能系數(shù)和SCP值越高。系統(tǒng)的性能系