首页 > 学术论文

太阳能吸附式制冷吸附床的数值模拟研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:17:10
热度:

太阳能吸附式制冷吸附床的数值模拟研究【摘要】:随着经济的发展、能源需求日益旺盛,能源危机与环境问题已成为世界关注的焦点,因此开发利用可再生能源具有重要的现实意义。太阳能吸附式制冷作

【摘要】: 随着经济的发展、能源需求日益旺盛,能源危机与环境问题已成为世界关注的焦点,因此开发利用可再生能源具有重要的现实意义。太阳能吸附式制冷作为一种绿色节能技术,为能源与环保提供了一种有效的链接。目前,太阳能吸附式制冷的研究已取得了阶段性成果,但一直未能投入到大规模的实际应用,主要原因是其运行周期长,制冷系数低,成本较高,且一般均为间歇性运行,不能连续制冷。本文综合比较国内外太阳能吸附式制冷的研究现状,确定了以活性碳-甲醇作为吸附工质对。本文针对太阳能吸附式制冷的核心部件——吸附床进行数值模拟计算,通过对比分析,优化的吸附床模型,具体内容包括: 运用多孔介质的传热传质理论对吸附床的传递过程进行分析与简化,确立吸附床传热数学物理模型。在此基础上对吸附床内部传热管道采取不同布置形式,以考察这些传热管道所在位置对制冷效果的影响。 利用Matlab软件模拟计算普通吸附床全天的温度、压力、吸附量、单位质量的吸附剂的制冷量(SCP)随时间的变化情况,计算结果表明:采用普通吸附床的制冷系统最高SCP值与太阳能辐射强度最强点没有出现在同一时刻,峰值点对应的时刻滞后于太阳能辐射最强点。通过比较吸附床在等容、等压情况下系统SCP的变化情况,得出等容过程优于等压过程。 利用Matlab中的数学工具箱对简化吸附模型进行合理的网格划分,采用隐式差分格式对数学模型中的控制方程进行了离散化处理,数值求解得到吸附床的合理厚度;同时模拟出传热管位置对吸附床吸附、脱附能力的影响,进一步模拟计算出传热管在吸附床中的最佳位置。传热管倾角为0.25rad时系统SCP值最高。根据计算结果,选择相应配套设备,它们共同构成一个改进的吸附式制冷循环。 【关键词】:活性炭-甲醇 吸附式制冷 数值模拟 SCP
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB65
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-6
  • 物理量名称及符号表6-10
  • 第1章 绪论10-24
  • 1.1 课题背景与研究意义10-11
  • 1.2 太阳能吸附式制冷的研究现状11-21
  • 1.2.1 吸附式制冷原理11-16
  • 1.2.2 吸附式制冷的发展历史16-19
  • 1.2.3 太阳能吸附式制冷的研究现状19-20
  • 1.2.4 吸附式制冷的数值模拟20-21
  • 1.3 太阳能吸附式制冷有待改进的地方21
  • 1.4 本课题的研究内容及方法21-24
  • 第2章 吸附床模型的建立24-36
  • 2.1 普通吸附床传热与传质问题分析24-25
  • 2.1.1 传热问题24-25
  • 2.1.2 传质问题25
  • 2.2 吸附床模型设计与优化25-28
  • 2.3 太阳能吸附式制冷吸附床的数学模型建立28-32
  • 2.3.1 吸附脱附平衡方程的建立28-30
  • 2.3.2 吸附床的能量方程30-32
  • 2.3.3 流体的连续性方程32
  • 2.3.4 动量守恒方程32
  • 2.4 制冷量的计算32-33
  • 2.5 吸附床模型的边界与初始条件33-34
  • 2.5.1 普通吸附床模型的边界条件与初始条件33
  • 2.5.2 优化吸附床模型的边界条件与初始条件33-34
  • 2.6 本章小结34-36
  • 第3章 普通吸附床的模拟计算36-52
  • 3.1 Matlab 软件介绍36-39
  • 3.2 北京地区太阳能分布情况39-40
  • 3.3 太阳能平板集热器的模拟计算40-41
  • 3.4 普通吸附床的计算41-47
  • 3.4.1 普通吸附床的能量平衡41-42
  • 3.4.2 普通吸附床模拟计算42-47
  • 3.5 普通吸附床厚度问题47-50
  • 3.5.1 吸附床温度分布47-48
  • 3.5.2 普通吸附床厚度与SCP 的关系48-50
  • 3.6 本章小结50-52
  • 第4章 太阳能分离式吸附床模拟与优化52-76
  • 4.1 优化吸附厚度的选择52-58
  • 4.2 吸附床传热管的位置计算58-65
  • 4.2.1 传热管在不同位置的时吸附床温度分布58-62
  • 4.2.2 传热管在不同位置时状态参数随时间的变化62-64
  • 4.2.3 SCP 与传热管的位置关系64-65
  • 4.3 改变传热管倾斜角度对吸附床的影响65-72
  • 4.4 设备选择72-73
  • 4.4.1 冷凝器的选择72-73
  • 4.4.2 蒸发器的选型计算73
  • 4.4.3 选择吸附床参数73
  • 4.5 本章小结73-76
  • 结论76-78
  • 参考文献78-82
  • 攻读硕士学位期间所发表的学术论文82-84
  • 致谢84


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

汽车尾气余热利用技术及应用    张飞;简弃非;

太阳能吸附空调的全性能实验研究及其应用    陆紫生;王如竹;夏再忠;代彦军;鲁秀锐;杨传波;

沸石分子筛/泡沫铝复合吸附材料-水非平衡吸附制冷特性分析    胡芃;姚娟娟;陈则韶;

机动车尾气废热应用于空调初探    王丽梅;李艳丽;

太阳能吸附式制冷的数学模型的建立探析    班加勇;孙天宝;

吸附床传热性能的数值模拟    孙黎明;邓艳芝;凌祥;

烧结型沸石分子筛成型工艺及性能实验研究    魏国;王学生;孟祥睿;胡放;从建立;

烧结沸石复合吸附剂的传热性能实验研究    从建立;王学生;杨壮;韦小雄;

低品位热能驱动的高效热化学吸附式制冷研究    李廷贤;王如竹;王丽伟;

吸附式制冷的研究进展    李肖斌;张文杰;雪金勇;

太阳能空调制冷技术最新研究进展    代彦军;王如竹;

绿色能源—“太阳能”在暖通空调中的应用    刘伟;倪贝;

新型回质过程对吸附式冷冻机组制冷性能的影响    李素玲;夏再忠;吴静怡;王如竹;

船舶余热制冷技术对比分析    孙洲阳;

变压吸附法回收氢气的模拟    张臻;李涛;房鼎业;应卫勇;

太阳能制冷技术的发展及应用    王默晗;杨前明;郭兰兰;丁宏昌;

太阳能在制冷空调系统中的应用与研究    张联英;吴裕远;胡跃华;

太阳能空调制冷技术最新研究进展    代彦军;王如竹;

吸附冷冻技术及其应用    王丽伟;王如竹;

太阳能制冷技术研究进展    赵强;朱冬生;吴治将;

45岁的科研“老专家”    本报记者 姜澎 本报通讯员 郑茂

吸附制冷工质对及其制冷过程研究    崔群

化学吸附式制冷的实验与理论研究    陈砺

太阳能固体吸附式制冰系统的优化与实验研究    龙新峰

渔船尾气吸附式制冷系统的设计及传热数值模拟    崔玉亮

热管式吸附床在船舶吸附式制冷中的应用研究    谷杰然

船舶吸附式制冷系统单元管式吸附床的优化研究    董景明

基于太阳能的吸附式制冷机变热源特性及运行策略研究    狄杰

太阳能制冷低温稻谷储藏实验研究    付剑波

流态化吸附制冷系统的理论与实验研究    姜慧明

太阳能吸附式空调系统试验研究    涂传毅

太阳能吸附式空调器吸附与解吸过程分析    曹艳芝

固体吸附式制冷系统中吸附床传热过程的数值模拟研究    程东娜

太阳能驱动的固体吸附式转轮制冷机优化设计与热力学分析    顾娟

Baidu
map