吸附式制冷所具有的環(huán)境友好和節(jié)能特性，在低品位能源利用和環(huán)境保護方面有著顯著的優(yōu)勢，使其成為傳統(tǒng)蒸氣壓縮式制冷最具有前途的替代技術之一，并受到世界各國科技人員的關注。 本文從實用化的角度出發(fā)，設計了一套以活性炭纖維—乙醇為工質對，由太陽能驅動的固體吸附式轉輪制冷機系統(tǒng)，詳細地闡述了該系統(tǒng)的工作原理、制冷設備、工質對選擇以及可行性理論分析，說明了該制冷裝置較之以往類似的制冷機具有結構簡化、制冷速度加快、熱力系數升高等優(yōu)點。 以固體吸附式制冷循環(huán)為基礎，對吸附式制冷循環(huán)的各個過程進行了熱力學分析，得出了循環(huán)過程各個階段的熱量微分方程式，建立了優(yōu)化系統(tǒng)的數學模型，對吸附式轉輪制冷機進行了詳細的性能分析，并得出了一些規(guī)律性的結論。 從吸附機理和傳熱理論出發(fā)，對系統(tǒng)的核心部件—由輻射狀排列的一系列活性炭纖維小吸附床構成的轉輪式吸附器建立了相應的數學模型，用ANSYS進行建模及網格劃分，并進行了動態(tài)模擬。同時根據太陽能吸附式制冷循環(huán)的特點，運用數值傳熱學的計算方法，計算了轉輪吸附床在接受一定日照輻射能量的條件下，床內吸附劑的動態(tài)溫度分布。計算結果表明吸附劑的吸附性能、吸附床的結構參數、吸附劑的導熱性能以及轉輪的運行周期是影響吸附式制冷機工作性能的關鍵因素。在太陽能制冷研究領域，對優(yōu)化吸附床設計，提高系統(tǒng)的性能系數，使太陽能驅動的轉輪吸附式制冷機械邁向市場，提供了重要的理論依據。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TK511.3
【文章目錄】：
第一章 太陽能固體吸附制冷技術的研究及進展
    1.1 概述
    1.2 固體吸附制冷技術的研究現狀與進展
        1.2.1 太陽能吸附制冷的基本原理
        1.2.2 吸附機理
        1.2.3 吸附工質對
        1.2.4 吸附床及其傳熱的強化
        1.2.5 循環(huán)方式
    1.3 對以往研究成果的總結
    1.4 本文作者的主要工作內容
第二章 太陽能轉輪式吸附制冷原理及吸附過程分析
    2.1 吸附式制冷的熱力學基礎
        2.1.1 吸附相平衡
        2.1.2 吸附率方程
        2.1.3 吸附熱和脫附熱
        2.1.4 吸附劑內的擴散方程
        2.1.5 吸附速度
        2.1.6 理論吸附制冷循環(huán)過程的熱力學計算及其分析
    2.2 太陽能驅動的固體吸附式轉輪制冷系統(tǒng)的工作分析
        2.2.1 系統(tǒng)工作原理
        2.2.2 本系統(tǒng)吸附工質對的確定以及其工作參數的設定范圍
        2.2.3 制冷劑能量計算的理論基礎
    2.3 本章小結
第三章 轉輪式吸附器的數學模型及其求解
    3.1 概述
    3.2 吸附器模型的建立
    3.3 吸附器模型的合理簡化與分析
    3.4 活性炭纖維吸附劑層的控制方程的建立
    3.5 初始條件和邊界條件
    3.6 方程組求解
    3.7 本章小結
第四章 太陽能轉輪吸附式制冷系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化
    4.1 概述
    4.2 太陽能轉輪吸附式制冷循環(huán)熱力計算
        4.2.1 吸附床內的熱力循環(huán)計算
        4.2.2 吸附床外部循環(huán)的熱力計算
    4.3 系統(tǒng)的性能分析
        4.3.1 內部特性對系統(tǒng)性能的影響分析
        4.3.2 外部特性對系統(tǒng)性能的影響
    4.4 本章小結
第五章 轉輪式吸附制冷的實驗裝置設計
    5.1 實驗裝置系統(tǒng)設計的工作原理
    5.2 太陽能吸附式制冷各部件的設計
        5.2.1 吸附床的設計
        5.2.2 太陽能集熱器的選擇設計
        5.2.3 冷凝器的設計
        5.2.4 蒸發(fā)器的設計
        5.2.5 加熱器和冷卻器的設計
        5.2.6 貯液器的設計
        5.2.7 控制元件的選擇
    5.3 本章小結
第六章 結論及展望
    6.1 小結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 存在的問題
    6.4 前景
參考文獻
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2891294