【摘要】：吸附式制冷由低溫熱源驅動(太陽能或工業(yè)廢熱等),以水、醇類等環(huán)境友好工質做制冷劑,是替代傳統(tǒng)電驅動蒸汽壓縮式制冷的節(jié)能環(huán)保新技術。然而,由于能效比低、制冷功率小等缺陷,吸附式制冷還不具有替代壓縮式制冷的商業(yè)競爭力。而吸附工質對是吸附式制冷的核心組成部分,因此尋找性能更優(yōu)異的吸附工質對(吸附劑/制冷劑)成為提高吸附式制冷系統(tǒng)性能的關鍵。高吸附量與較好的穩(wěn)定性是評價吸附劑的最主要參數。近年來,金屬有機骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)因其比表面積大、吸附量高而成為潛在的高性能吸附劑。為探究MOFs在吸附式制冷系統(tǒng)的性能表現,本文選取了三種潛在高性能鋯基MOFs,即UiO-66,UiO-67和NU-1000作為吸附劑,以水和乙醇為工質,探究了六種吸附工質在吸附式制冷系統(tǒng)的性能表現,并初步探究了三種MOFs的結構特征對其性能的影響。本文采用平衡制冷性能計算和動態(tài)(非平衡)制冷性能計算兩種方法。平衡計算通過擬合吸附工質對的平衡吸附曲線進行數值計算,結果揭示了MOFs結構特征對其制冷性能的影響,明確了蒸發(fā)溫度和脫附溫度變化對MOFs/水和MOFs/乙醇工質對的性能的影響。動態(tài)計算擬合了三種MOFs的平衡與動態(tài)吸附曲線,基于吸附式制冷動態(tài)Simulink模型探究了實際工況變化對吸附工質對的系統(tǒng)整機性能的影響,驗證了UiO-66/水工質對優(yōu)異的系統(tǒng)整機制冷性能。以上結果對于鋯基MOFs在吸附式制冷系統(tǒng)的應用具有重要的指導意義。
【圖文】：

圖Indu嗽nai巨二Res.己entiall目Re介.gerat.onl日飛由a即.目otherl目匆r.culturel目丁r日nsport

由于過程中分子的本身性質未發(fā)生改變，物理吸附的可逆性因而在吸附式制冷中的應用也較化學吸附更佳廣泛。在本研相互作用類型也均屬于物理吸附范疇。過吸附工質對產生制冷現象的報導，最早可以追溯到 19 世紀用氯化銀吸附氨的簡易吸附式制冷循環(huán)（圖 1-2）[15]。而吸附制冷工況，則是在上世紀二三十年代，Hulse 等人研制了可應合的硅膠-二氧化硫制冷系統(tǒng)，Salan 等人探討了利用硅膠吸附間歇性太陽能制冷的可行性[16]。但是，，由于當時關于吸附式制嘗試摸索階段，遠未成熟，決定了當時的這些系統(tǒng)在能效比和壓縮式制冷相差甚遠，無法形成有效的商業(yè)競爭力，使得關于于停滯，除去在個別利用廢熱的制冷場合外，吸附式制冷的應推廣。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB616

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 吳靜怡,王如竹,許煜雄;吸附式制冷系統(tǒng)回熱過程對系統(tǒng)性能的影響[J];工程熱物理學報;2002年04期

2 曲天非,王文,李中華,王樹剛,王如竹;吸附式制冷中回質過程的作用[J];上海交通大學學報;2001年08期

3 崔群,陶剛,姚虎卿;固體吸附制冷吸附劑的研究進展[J];南京化工大學學報(自然科學版);1999年06期

4 吳靜怡,滕毅,王如竹,施雯,汪前彬;回熱型吸附式制冷系統(tǒng)的最優(yōu)運行研究[J];上海交通大學學報;1997年02期

5 王如竹，戴巍，周衡翔;吸附式制冷研究概況[J];低溫與特氣;1994年04期

相關博士學位論文 前3條

1 潘權穩(wěn);采用模塊化吸附床的硅膠—水吸附式系統(tǒng)制冷性能研究及優(yōu)化[D];上海交通大學;2015年

2 徐律;低品位熱能驅動的雙效雙重熱化學吸附制冷實驗及系統(tǒng)模擬研究[D];上海交通大學;2012年

3 朱冬生;吸附式熱泵循環(huán)過程的模擬及實驗研究[D];華南理工大學;1991年

相關碩士學位論文 前2條

1 李海榮;金屬—有機多面體的功能化和吸附、催化性能研究[D];福建師范大學;2017年

2 胡遠揚;低溫熱源驅動的兩級吸附式制冷循環(huán)研究[D];上海交通大學;2011年

本文編號：2648035