太陽能吸附式制冷吸附床的數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展、能源需求日益旺盛，能源危機與環(huán)境問題己成為世界關注的焦點，因此開發(fā)利用可再生能源具有重要的現(xiàn)實意義。太陽能吸附式制冷作為一種綠色節(jié)能技術，為能源與環(huán)保提供了一種有效的鏈接。目前，太陽能吸附式制冷的研究已取得了階段性成果，但一直未能投入到大規(guī)模的實際應用，主要原因是其運行周期長，制冷系數(shù)低，成本較高，且一般均為間歇性運行，不能連續(xù)制冷。本文綜合比較國內(nèi)外太陽能吸附式制冷的研究現(xiàn)狀，確定了以活性碳-甲醇作為吸附工質對。本文針

2、對太陽能吸附式制冷的核心部件——吸附床進行數(shù)值模擬計算，通過對比分析，優(yōu)化的吸附床模型，具體內(nèi)容包括：
　　 運用多孔介質的傳熱傳質理論對吸附床的傳遞過程進行分析與簡化，確立吸附床傳熱數(shù)學物理模型。在此基礎上對吸附床內(nèi)部傳熱管道采取不同布置形式，以考察這些傳熱管道所在位置對制冷效果的影響。
　　 利用Matlab軟件模擬計算普通吸附床全天的溫度、壓力、吸附量、單位質量的吸附劑的制冷量(SCP)隨時間的變化情況，計算結果表

3、明：采用普通吸附床的制冷系統(tǒng)最高SCP值與太陽能輻射強度最強點沒有出現(xiàn)在同一時刻，峰值點對應的時刻滯后于太陽能輻射最強點。通過比較吸附床在等容、等壓情況下系統(tǒng)SCP的變化情況，得出等容過程優(yōu)于等壓過程。
　　 利用Matlab中的數(shù)學工具箱對簡化吸附模型進行合理的網(wǎng)格劃分，采用隱式差分格式對數(shù)學模型中的控制方程進行了離散化處理，數(shù)值求解得到吸附床的合理厚度；同時模擬出傳熱管位置對吸附床吸附、脫附能力的影響，進一步模擬計算出傳熱管