余热驱动新型旋转转轮固体吸附单元冷管的研究

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1、摘要吸附式制冷可以直接由太阳能和工业余热等低品位能源驱动，是节能和开发新能源的有效工具，不仅缓解了电力的紧张，而且能有效利用大量的低品位热能，符合当前能源协调发展的总趋势。虽然目前吸附制冷技术存在的制冷效率低、周期长和体积较大等局限性阻碍了其产品化的进程，但吸附制冷技术的竞争优势在传统的制冷技术不适用的领域，如太阳能和余热的利用等方面。其应用研究应重点放在余热利用，特别是汽车、火车、船舶的余热利用领域。本文提出了一种应用于车辆余热驱动的新型转轮吸附床结构，致力于以分子筛一水为制冷工质对的转轮吸附床的最基本

2、元件一吸附单元冷管的技术基础研究。本文首先对其工作过程中的性能和热动力学机理进行探索；在前人研究经验的基础上，建立了单元冷管内一维非平衡吸附条件下的传热传质数学模型，提出了该模型的数值求解方法，并给出了数值模拟算例；设计出了单元冷管的试验方案，搭建试验平台以及相应测试系统，对整个系统进行了全面的动态性能测试。试验证明该冷管具有一定的制冷性能，制冷功率可以达到10w。壁面与冷却流体之间的对流换热系数对单元冷管的吸附性能影响较大，当采用水冷时，相对于风冷工况，换热系数大大增加，从而使得吸附过程加快，相应的制冷

3、功率增加；单元冷管管径的增加减慢了热流的传播速度，使得吸附时间显著增加，降低了循环速度。故在特定条件下，存在着最适宜的管径，本文计算出单元冷管管径在40舢左右为宜；采用复合吸附剂来提高吸附剂的导热系数，可大大改善吸附制冷系统的传热工况，从而缩短吸附制冷系统循环周期，也有利于系统COP值的提高。本课题的研究为今后的研究提供了一定的实践基础和理论指导。关键词：吸附制冷；余热；吸附剂；单元冷管ABSTRACTThesolidadsOrptionremgerati蛐systemcanbedriVendirecny

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