基于超声空化的小型太阳能吸收式空调传质强化及系统优化设计

【摘要】：随着人们生活水平的日益提高，空调的使用越来越普及。然而，传统的压缩式空调存在污染环境、耗能严重等问题，太阳能空调因其良好的季节匹配性、耗能低等优势成为国内外专家学者研究的重点，应用前景非常广阔。研究表明，目前太阳能吸收式空调存在低温段制冷效率低的问题。本文将超声空化技术应用到太阳能吸收式空调的发生器中，通过大量实验证明超声空化技术可以提高太阳能吸收式空调在低温段的制冷性能，并根据实验结果设计出一套小型太阳能溴化锂吸收式空调。主要研究内容如下： （1）超声空化强化传质的机理研究 通过建立物理模型，从超声空化四种伴随效应的角度出发，深入分析了两相体系内超声空化强化传质的过程，为超声空化强化太阳能吸收式空调制冷剂的传质过程提供有力的理论支持。 （2）超声空化强化制冷剂传质过程的可行性分析 建立了一套太阳能吸收式空调模拟装置，并通过称重对比法和化学沉淀法实验验证运用超声空化技术强化制冷剂传质过程的可行性。实验结果表明：用超声波雾化器产生的空化效应强化太阳能吸收式空调内制冷剂传质过程的方法是可行的。 （3）超声空化对吸收式空调制冷性能影响的实验研究 研究了在不同热源温度、液面高度条件下超声空化对吸收式空调制冷性能的影响。结果表明，超声空化可以提高吸收式空调的制冷系数，改善其制冷性能；在保证吸收式空调制冷系数不变的前提下，超声空化可使热源温度降低5°C左右；当雾化片距液面高度在20～40mm之间时，吸收式空调的制冷性能最好。 （4）基于超声空化的小型太阳能溴化锂吸收式空调系统优化设计 对发生器、蒸发器、吸收器及系统配件进行优化设计，并设计出一套小型太阳能溴化锂吸收式空调系统。该系统利用超声空化技术加剧溴化锂溶液的沸腾程度，强化制冷剂的传质过程，从而提高整个系统的制冷系数，改善其制冷性能。 【关键词】：太阳能吸收式空调 超声空化 强化传质 制冷性能
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831;TK51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 太阳能制冷系统分类12-14
• 1.3 太阳能吸收式制冷技术的发展14-16
• 1.4 太阳能吸收式制冷系统的国内外研究现状16-21
• 1.5 研究目标及研究内容21-22
• 1.5.1 课题来源21
• 1.5.2 研究目标21
• 1.5.3 研究内容21-22
• 1.6 本章小结22-23
• 第二章 小型太阳能吸收式空调系统初步优化方案23-33
• 2.1 引言23
• 2.2 太阳能吸收式制冷系统工作原理23-28
• 2.2.1 溴化锂吸收式制冷系统工作原理23-27
• 2.2.2 太阳能溴化锂吸收式制冷系统工作原理27-28
• 2.3 太阳能吸收式制冷系统目前存在的问题28-30
• 2.4 太阳能吸收式制冷系统发生器的优化设计30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 超声空化对制冷剂强化传质影响的实验研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 超声空化强化传质过程的机理研究33-38
• 3.2.1 空化效应原理33-34
• 3.2.2 超声空化的传质效应34-35
• 3.2.3 超声空化对传质的强化作用35-38
• 3.3 超声空化对制冷剂强化传质的可行性分析38-48
• 3.3.1 实验目的39
• 3.3.2 实验装置39-45
• 3.3.3 实验方案45-46
• 3.3.4 实验步骤46-47
• 3.3.5 实验结果47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 超声空化对吸收式空调制冷性能影响的实验研究49-66
• 4.1 引言49
• 4.2 实验研究内容及步骤49-50
• 4.3 性能评价指标50-53
• 4.4 正常工况下超声空化对吸收式空调制冷性能的影响53-59
• 4.5 不同热源温度下超声空化对吸收式空调制冷性能的影响59-62
• 4.6 不同液面高度下超声空化对吸收式空调制冷性能的影响62-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第五章 基于超声空化的小型太阳能溴化锂吸收式空调系统整体设计66-77
• 5.1 引言66
• 5.2 小型太阳能溴化锂吸收式空调系统的整体布局设计66-68
• 5.3 发生器的设计68-70
• 5.4 蒸发器与吸收器的设计70-72
• 5.5 系统配件的设计或选取72-76
• 5.5.1 屏蔽泵的选取73
• 5.5.2 真空阀的选取73-74
• 5.5.3 冷凝器的设计74-75
• 5.5.4 节流装置的设计75-76
• 5.6 本章小结76-77
• 结论77-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84-85
• 附件85

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