太陽能化學(xué)吸附制冷的數(shù)值模擬和實驗研究
本文選題:太陽能 + 吸附式制冷 ; 參考:《青島科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:太陽能化學(xué)吸附式制冷,是綠色清潔能源太陽能作為熱源驅(qū)動的制冷方式。在環(huán)保節(jié)能方面是普通制冷方式不具備的優(yōu)勢,但是吸附床內(nèi)傳熱傳質(zhì)效果一直不理想,使得制冷時間長、效率低,這是太陽能化學(xué)吸附制式制冷沒有廣泛應(yīng)用的主要原因。目前國內(nèi)外對提高制冷效率的研究主要集中在三個方面:吸附工質(zhì)對傳熱傳質(zhì)性能的改進(jìn)、制冷循環(huán)方式的研究、吸附床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。 本文所涉及的太陽能化學(xué)吸附式制冷采用槽式太陽能集熱器為主要的能量來源,吸附工質(zhì)對采用氯化鈣/膨脹石墨為吸附劑、氨為制冷劑。吸附床為自己設(shè)計的翅片管式吸附床。本文的主要工作如下: (1)針對氯化鈣易結(jié)塊、膨脹的缺點,采用膨脹石墨和氯化鈣混合的方法改善吸附劑的傳熱傳質(zhì)效果。 (2)設(shè)計吸附床結(jié)構(gòu),編寫化學(xué)反應(yīng)程序,通過FLUENT模擬吸附床的傳熱過程,分析吸附床傳熱的特點、溫度上升規(guī)律、氨氣生成規(guī)律,對吸附床進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 (3)制作吸附床樣機,通過實驗數(shù)據(jù)與FLUENT模擬數(shù)據(jù)的對比,對數(shù)值模擬可靠性進(jìn)行評價 (4)對槽式太陽能進(jìn)行計算模擬分析,通過計算青島地區(qū)太陽能輻射強度,利用FLUENT對集熱管進(jìn)行模擬分析,,得出槽式太陽能的溫度分布規(guī)律 本文對太陽能化學(xué)吸附制冷研究提供了一套可行的研究方法,為以后吸附床的設(shè)計研究提供了一定的理論依據(jù)。
[Abstract]:Solar energy chemisorption refrigeration is a kind of refrigeration method driven by green clean energy solar energy as a heat source. In the aspect of environmental protection and energy saving, it is not an advantage of ordinary refrigeration mode, but the effect of heat and mass transfer in adsorption bed is not ideal all the time, which makes the refrigeration time long and the efficiency low, which is the main reason why solar chemisorption refrigeration is not widely used. At present, the research on improving refrigeration efficiency at home and abroad mainly focuses on three aspects: the improvement of heat and mass transfer performance of adsorption working fluid, the study of refrigeration cycle mode, and the optimization of adsorption bed structure. The main energy source of the solar chemisorption refrigeration in this paper is the trough solar collector. The adsorbed working medium is calcium chloride / expanded graphite as adsorbent and ammonia as refrigerant. The adsorption bed is a finned tube type adsorption bed designed by itself. The main work of this paper is as follows: 1) aiming at the disadvantages of calcium chloride caking and expanding, the method of mixing expanded graphite and calcium chloride to improve the heat and mass transfer effect of adsorbent is adopted. A chemical reaction program was written to simulate the heat transfer process of adsorption bed by fluent. The characteristics of heat transfer of adsorption bed, the law of temperature rise and the law of ammonia formation were analyzed, and the optimum design of adsorption bed was carried out. By comparing the experimental data with fluent simulation data, the reliability of numerical simulation is evaluated. (4) the trough solar energy is simulated and analyzed, and the solar radiation intensity in Qingdao area is calculated. By using fluent to simulate and analyze the collector tube, the temperature distribution law of trough solar energy is obtained. In this paper, a set of feasible research methods for the study of solar energy chemisorption refrigeration are provided. It provides a certain theoretical basis for the design and research of adsorption bed in the future.
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TB61;TK513.1
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1 諸亞s
本文編號:2015065
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