非平衡吸附与固体吸附制冷循环特性研究

在固体吸附制冷循环中，实际的吸附（解吸）过程都是非平衡吸附过程，这使实际的吸附制冷循环与理论上的平衡吸附组成的制冷循环有差距。本文比较了不同表面扩散速度系数下吸附反应器在运行中的内部温度场和吸附率分布，并从热力学循环的角度进行了分析讨论，文中分析及结论有助于深入认识吸附反应器在制冷循环中工作特性。     

沸石分子筛/泡沫铝复合吸附材料-水非平衡吸附制冷特性分析

基于线性驱动力(LDF)非平衡吸附模型,计算了不同吸附层厚度、不同循环周期沸石分子筛/泡沫铝复合吸附剂-水的基本循环吸附制冷性能.结果表明非平衡吸附对于循环性能有很大影响.同时通过和沸石分子筛-水系统比较,由于复合吸附材料的强化传热作用,在循环周期较短时,具有更高的COP、单位吸附剂质量制冷功率以及单位吸附床质量制冷功率.     

活性炭-氨吸附式制冷循环中吸附床的传热传质性能研究

吸附床由6个吸附单元组成,吸附单元为壳管式换热器,吸附工质对是活性炭-氨。利用多孔介质中流体流动的概念,建立一个吸附单元的数学模型,模拟结果与实验结果显示出很好的一致性。同时得出了吸附床内某种平均温度和平均压力的分布规律。     

吸附制冷间歇运行及起动的数值模拟

本文对吸附制冷系统中吸附器内的非均匀的温度场和非均匀的吸附浓度场之间的相互作用关系,以及吸附器在工作暂停时段以及重新启动后吸附器内的工作状况进行了数值模拟,并分析了在不同时刻系统暂停对系统运行循环的影响。结果表明,由于正常运行时,吸附剂内温度场和浓度场都存在很大的梯度,因此,停机过程中,吸附剂内仍然持续着温度和浓度的迁移过程,再重新启动后,其循环的特征参数已与停机时有一定区别,区别大小与循环中的停机时刻以及停机时间长短有关。     

吸附制冷中硅胶吸附性能衰减特性研究

理论分析了导致硅胶吸附性能衰减的可能原因,并根据硅胶在吸附制冷中可能遇到的环境条件,制造了多个试样,通过实验的方法表征了这些试样的比表面积、硅羟基含量以及吸附量等参数,获得了等温吸附曲线。根据数据比较的结果,硅胶吸附性能受多种因素影响,其中粉尘等杂质污染因素是导致硅胶吸附性能降低的重要原因之一。另外,对酸泡、洗涤方法处理衰减试样吸附性能进行了探索性的研究,对恢复硅胶吸附性能的方法进行了尝试。     

吸附式制冷的动态特性分析

以非平衡吸附模型为基础,计算了加热流体温度变化时,系统的性能系数COP以及单位质量吸附剂制冷功率SCP随时间的变化,结果表明加热流体温度变化对系统COP和SCP值有很大影响,并且影响相对滞后于加热流体温度的变化.计算结果也表明对于两吸附床的吸附式制冷系统,在稳定运行时,由于吸附床温度、吸附量不断变化、循环周期较长及封闭期影响,其瞬时性能也是不稳定的,如果采用三床交替循环,则可有效改善其瞬时性能的稳定性.     

吸附制冷系统吸附床设计及导热性能研究

吸附式制冷是一种适合于太阳能、生物质能等低品位能源驱动的节能环保型制冷技术。以活性炭-甲醇工质对为研究对象,设计了一种带有分散到吸附剂中的矩形支管、刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床,定性研究了扩散通量和扩散传质系数之间的关系及其传质特性;同时,通过分析吸附床的导热性能,进行了吸附质管制作材料(不锈钢、铝合金、铁皮)的导热性能测定试验。试验表明,铝合金材质(膨胀系数较大)的导热性能较好,可以作为吸附质管制作材料的最佳材质,有助于为促进吸附质的传质扩散、优化吸附床的结构设计及改进生产工艺等提供理论参考。     

颗粒堆积吸附床内三维数值传热计算

吸附床内传热过程的分析和计算是吸附式制冷研究的重要基础内容之一.在对颗粒堆积吸附床内传热过程分析的基础上,通过对吸附床内复杂传热过程进行合理简化,建立了吸附床内部三维非稳态无内热源传热数学模型,并以硅胶-水工质对为例进行了求解,计算所得吸附床换热系数数值与根据相关文献中提供的实验数据所推算山的数值十分接近.同时,根据计算结果分析了吸附床内部传热过程,为颗粒堆积吸附床的设计和优化提供了一种简单而有效的理论方法.     

吸附制冷用吸附单元管设计和传热传质性能研究

本文介绍了一种具有较好传热传质性能的吸附式制冷用吸附单元管,该吸附单元管直接用烟气加热、空气冷却, 可以用于沸石等高温吸附剂。该吸附单元管在加热／冷却流体侧和吸附剂侧均设了翅片,吸附剂内部的传热尺度不大于 2．5 mm,最大传质尺度不大于11 mm。通过数值计算和由吸附单元管组合而成的吸附床的性能初步试验,证明该结构形式的吸附单元管具有优良的传热传质性能。     

沸石─水系统吸附床动态特性的实验研究及其吸附特性的测定

沸石─水系统吸附床动态特性的实验研究及其吸附特性的测定林宏佐，曹丽萍，张建国，孙晗（北京工业大学热能系北京１０００２２）关键词：沸石，吸附性能，吸附量，吸附热一、前言早在七十年代，有人就提出利用固体吸附一脱附循环储存热能或制冷（或热泵）。吸附床的动态...     

传热与传质性能对余热吸附制冰机的影响

文中选用甲醇为制冷剂,对散装活性炭与块状活性炭的吸附式制冰在传热、传质方面进行了试验对比研究,结果表明,散装活性炭在有回热回质条件下COP可以大幅度提高。块状活性炭的传热系数远远好于散装活性炭。在块状活性炭吸附床的传质问题解决后,每个吸附床的吸附剂为48 kg时,两床系统有望实现日制冰600 kg。     

定容式吸附性能测量的实验研究

本文提出了一种定容式吸附(或解吸)性能测量装置,通过试验研究,证明其不仅可行,而且测量精度高于常用的容积法(液位法)吸附性能测试系统,而且吸附剂试样充装量少,适用于广泛的压力测量范围。利用本文的测量装置,还首次进行了部分活性炭与氯化钙混合吸附剂与氨的吸附性能测试,数据有助于为吸附制冷寻找新的高效吸附剂提供参考。     

纳米流体对流换热的实验研究

建立了测量纳米流体对流换热系数的实验系统,测量了不同粒子体积份额的水-Cu纳米流体在层流与湍流状态下的管内对流换热系数,实验结果表明,在液体中添加纳米粒子增大了液体的管内对流换热系数,粒子的体积份额是影响纳米流体对流换热系数的因素之一。综合考虑影响纳米流体对流换热的多种因素,提出了计算纳米流体对流换热系数的关联式。     

吸附制冷用复合吸附剂的吸附热

本文推导出由一条吸附等温线和同一吸附质的汽化潜热,计算吸附热的简化模型。对水和乙醇在自制复合吸附剂、13X分子筛、硅胶和活性炭上的吸附热进行了计算;对吸附热与吸附量的关系进行了关联,给出了拟合方程。结果表明:在相同的吸附量条件下,水在复合吸附剂上的积分吸附热比在13X分子筛上低11％～17％;乙醇在复合吸附剂上的积分吸附热较在活性炭上低23％～27％。该研究为吸附制冷系统结构设计提供了计算吸附热的简便算法。     

伴随有水蒸气凝结的烟气对流换热的实验研究

本文通过实验研究了冷凝式燃气热水器中烟气伴随有水蒸气凝结的受迫对流换热过程。着重介绍实验系统、测试方法和对塔板式换热器和肋片板式换热器的实验研究结果。实验表明,有水蒸气凝结时的烟气对流换热系数远大于无凝结时的换热系数,可提高数倍。在冷凝式换热器中,塔板式换热器的换热系数大于肋片板式换热器。     

二维固定床双组分气体吸附的流动传热传质的数值模拟

本文建立固定床吸附过程中流动传热和传质模型,二氧化碳占20%的二氧化碳氮气双组分气体在吸附剂沸石13X上吸附过程进行了数值模拟,并对结果进行了分析.结果表明吸附过程中的温度变化是显著的,对吸附过程的传质影响巨大.通过改变吸附颗粒的大小和传热性能及改变流动过程,从而改变传热过程对吸附分离的影响是显著的.     

热管式吸附床制冷性能的实验研究

利用高效热管作为吸附床的传热部件,有效地提高了船用柴油机废气的热量回收。本文将热管式吸附床与传统的壳管式吸附床进行了性能对比。同时,选择氯化钙-氨作为吸附工质对,通过实验测定解吸、吸附过程的变化情况。本文的研究结果表明,采用热管式吸附床使得初始解吸和吸附速率有明显提高,从而有效缩短解吸和吸附周期,并能有效提高系统的SCP和COP。     

固定床传热参数中的等价关系

本文根据二维拟均相模型与二维非均相模型的等价条件建立了两种模型的传热参数之间的关系,所得结果适用于不存在床高效应的床层。根据本文的结果,只要用径向温度分布法测得床层的温度数据并反向拟合出二维拟均相模型中的传热参数,就可以在此基础上计算得到二维非均相模型中的传热参数,如此则为二维非均相模型的实际应用奠定了基础。