本文關(guān)鍵詞：中空纖維膜內(nèi)溴化鋰溶液吸收管外水蒸氣機(jī)理研究與制冷設(shè)備研制

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【摘要】：直接蒸發(fā)制冷的方式相比于傳統(tǒng)的壓縮制冷方式更加節(jié)能和環(huán)保,但是,高濕度的外界環(huán)境不利于進(jìn)行直接加濕制冷,利用中空纖維膜和溴化鋰溶液結(jié)合對空氣進(jìn)行預(yù)除濕是一種能夠改善直接蒸發(fā)式制冷效果的良好辦法。因此,對這種預(yù)除濕方式的傳質(zhì)機(jī)理進(jìn)行深入研究對直接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)的開發(fā)具有深遠(yuǎn)意義。為掌握中空纖維膜與溴化鋰溶液結(jié)合除濕的傳質(zhì)機(jī)理,主要通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)測試兩種方法進(jìn)行研究。數(shù)值模擬方面,在Matlab的平臺(tái)上對中空纖維膜與溴化鋰溶液結(jié)合進(jìn)行除濕的過程進(jìn)行數(shù)值研究,研究了不同的溶液流速,溶液進(jìn)口濃度,溶液進(jìn)口溫度和氣體流速下的傳質(zhì)強(qiáng)度,并比較了這些條件對傳質(zhì)的影響程度。得出了不同工況下除濕達(dá)到平衡時(shí)的溶液溫度分布,溶液濃度分布,中空纖維膜的膜壁中水蒸氣的濃度分布以及膜管外的水蒸氣的濃度分布,另外,通過掃描電鏡對膜壁內(nèi)的殘留溴化鋰晶體進(jìn)行了觀察實(shí)驗(yàn)后,確定了氣液接觸界面在不同管內(nèi)壓力下的所在位置。溶液流速的增大,溶液進(jìn)口濃度的增大和進(jìn)口溫度的減小均有助于傳質(zhì)進(jìn)行,其中溶液濃度的增大和空氣流速的減小對傳質(zhì)影響程度最大。實(shí)驗(yàn)測試方面,通過對自行設(shè)計(jì)制造的除濕膜組件和新型除濕-加濕空調(diào)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,得到了不同環(huán)境條件下,除濕膜組件和空調(diào)樣機(jī)的工作性能參數(shù)。高溫、干燥的環(huán)境條件有利于提高空調(diào)樣機(jī)的制冷性能。在相同的相對濕度下,溫度越高,制冷量越大,在高濕的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,除濕膜組件能使空調(diào)樣機(jī)的制冷量提高63%～69%�？梢�,自行制備的除濕膜組件能夠較大地提高直接蒸發(fā)式制冷空調(diào)的制冷性能,有一定的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：中空纖維膜 澳化鋰溶液 數(shù)值模擬 預(yù)除濕 制冷設(shè)備
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB657
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 前言10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 蒸發(fā)式制冷研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 膜的氣體吸收研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 除濕-蒸發(fā)式制冷的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要研究工作15-16
• 2 中空纖維膜內(nèi)溴化鋰溶液吸收管外濕空氣中的水蒸氣過程的數(shù)值模擬16-35
• 2.1 中空纖維膜與溴化鋰溶液進(jìn)行吸濕的基本過程與原理16-17
• 2.2 中空纖維膜內(nèi)溴化鋰溶液吸濕過程數(shù)值模擬17-29
• 2.2.1 模擬方法與軟件分析17
• 2.2.2 物理模型與數(shù)學(xué)模型17-22
• 2.2.3 模型求解方法及策略22-23
• 2.2.4 模型求解結(jié)果23-29
• 2.3 氣液界面位置的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)29-34
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)過程29-31
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 制冷設(shè)備除濕膜組件的制備35-46
• 3.1 中空纖維膜幾何結(jié)構(gòu)與膜組件35-37
• 3.2 膜傳質(zhì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛡髻|(zhì)阻力37
• 3.3 吸收劑的選擇37-38
• 3.4 溴化鋰溶液吸收劑的物理特性和吸收機(jī)理38-39
• 3.5 除濕膜組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算39-41
• 3.5.1 除濕膜組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-41
• 3.5.2 膜組件的裝填因子計(jì)算41
• 3.6 除濕膜組件的材料選擇41-42
• 3.7 除濕膜組件的加工過程42-43
• 3.8 除濕膜組件的實(shí)驗(yàn)測試43-45
• 3.9 本章小結(jié)45-46
• 4 新型除濕-加濕空調(diào)樣機(jī)46-57
• 4.1 傳統(tǒng)空調(diào)與新型除濕-加濕型空調(diào)裝置46-48
• 4.2 新型除濕-加濕空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理48-51
• 4.2.1 新型除濕-加濕空調(diào)的主要部件和結(jié)構(gòu)48-49
• 4.2.2 新型除濕-加濕空調(diào)的引射加濕制冷原理49-50
• 4.2.3 新型除濕-加濕空調(diào)溴化鋰溶液的再生循環(huán)50
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和測試指標(biāo)50-51
• 4.3 新型除濕-加濕空調(diào)樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)測試51-56
• 4.3.1 高溫、干燥條件下的實(shí)驗(yàn)測試51-53
• 4.3.2 高溫、高濕條件下的實(shí)驗(yàn)測試53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 結(jié)論與展望57-58
• 5.1 主要結(jié)論57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 主要符號表63-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡歷65
• 碩士期間發(fā)表的論文65

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本文編號：515630