基于混合式吸附剂的吸附式制冷系统性能研究

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1、密级：学校代码：10069类型：应用基础研宄学号：Y20120186TIANJINUNIVERSITYOFCOMMERCE硕士学位论又基于混合式吸附剂的吸附式制冷系统性能研究Studyonperformanceofadsorptionrefrigerationsystembasedonhybridadsorbent专业供热、供燃气、通风及空调工程研究生王宁指导教师刘泽勤天津商业大学机械工程学院二•一五年六月独创性声明及使用授权声明一、学位论文独创性声明本人所撰写的学位论文是在指导教师的指导下独立完成的

2、研宄成果。除已明确标注或得到许可外，所撰写的学位论文中不包含他人已申请学位或其他用途所使用过的成果，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，本人的指导教师对此进行了审定。对本文的研究做出重要贡献的个人或集体，本人己在文中做出明确的说明并表示谢意。如有不实，本人承担相应责任。二、学位论文及研宄成果使用授权声明本人同意授权天津商业大学以非赢利方式保存、使用本人的学位论文的电子版及纸质版。授权天津商业大学将本论文的全部内容或部分内容提供给有关方面编入数据库进行检索、出版及提供信息服务。同意学校向国家

3、有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。本人在校期间取得的研究数据、相关成果等知识产权归天津商业大学所有。注：涉及保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签字：3^指导教师签字：译•日期:年/6月分类号：学校代码：10069密级：研究生学号：Y20120186基于混合式吸附剂的吸附式制冷系统性能研究Studyonperformanceofadsorptionrefrigerationsystembasedonhybridadsorbent研究生姓名：王宁专业名称：供热、供燃气、通风及空调工程指导教

4、师姓名：刘泽勤教授论文提交日期：2015年6月学位授予单位：天津商业大学摘要社会经济的快速发展使人们的生活水平得到明显提高，然而目前大多数建筑楼宇的制冷方式依然采用的是高品质能源，对余热、废热等低品质能源的利用率较低，造成了能源的严重浪费。因此，新型制冷方式的研发工作已迫在眉睫，研发新型无污染制冷剂和探索新型制冷方式的工作已日趋紧迫。具有节能环保、采用低品质能源为外界热源等多种优点的吸附式制冷技术就重新成为了制冷领域的研究热点，然而偏低的制冷效率限制了它的广泛应用与普及。为提高吸附式制冷系统的制冷效率

5、，课题组将缓解吸附剂的传热传质矛盾作为切入点。通过前期研究发现由质量配比为10:7的活性炭与铁屑配制而成的混合式吸附剂的传热性能和传质性能均较优。为研究采用该混合式吸附剂的制冷系统的性能，本课题参考、归类、综述了吸附式制冷技术的研究现状与进展，并进行了理论分析，在此基础上，建立了基本型循环吸附式制冷系统的数学模型，并用MATLAB软件模拟计算了各参数变化时吸附式制冷系统的性能变化规律；与此同时，设计、搭建了传热传质吸附式制冷实验台，实验研究了解吸温度Tg2对吸附式制冷系统性能的影响规律。当工况为吸附温

6、度Ta2=10℃、蒸发温度Te=4℃、冷凝温度Tc=34℃时、解吸温度Tg2为80~94℃时，本课题通过实验研究和仿真计算，发现系统COP随着解吸温度的增加而增加。经实验发现当解吸温度Tg2相同时，回质回热循环吸附式制冷系统的循环COP最大，最大为0.236，基本型循环吸附式制冷系统的循环COP最小，最小为0.087；而模拟结果显示随着解吸温度Tg2由80℃逐渐升高到94℃时，吸附式制冷系统的循环COP由0.324逐渐升高到0.371，但其升高的趋势越来越缓。当解吸温度Tg2=90℃恒定不变时，借助M

7、ATLAB软件，对采用混合式吸附剂的基本型循环吸附式制冷系统进行模拟计算，发现随着吸附温度Ta2由5℃逐渐升高到40℃，吸附式制冷系统的循环COP由0.378逐渐降低至0.151；随着蒸发温度Te由2℃逐渐升高到10℃，吸附式制冷系统的循环COP由0.033逐渐升高到0.853；随着冷凝温度Tc从30℃逐渐升高到46℃，吸附式制冷系统的循环COP由0.456逐渐降低到0.07。通过对吸附床的压力、制冷量、SCP等进行实验研究，发现在未达到混合式吸附剂的最大解吸温度之前，随着解吸温度Tg2的升高，吸附式

8、制冷系统的吸附循环周期逐渐减小；对于三种循环方式的吸附式制冷系统而言，当解吸温度Tg2从82℃逐渐升高到94℃时，系统制冷量与解吸温度Tg2成正比关系，SCP随之逐渐增大，但增幅均逐渐减小；对于采用三种循环方式的吸附式制冷系统而言，当解吸温度Tg2相同时，采用回质回热循环的吸附式制冷系统的系统制冷量和SCP均最大，且最大分别为1.460kW和50.339W/Kg，基本型循环吸附式制冷系统的系统制冷量和SCP均最小，且最小分别为0.535kW和18.450