吸附-壓縮聯(lián)合式空調系統(tǒng)傳遞規(guī)律與強化機理研究.pdf

1、該文對吸附/壓縮聯(lián)合式空調系統(tǒng)性能及其影響因素作了較為全面的理論分析與實驗研究.該文對新型吸附/壓縮聯(lián)合式空調系統(tǒng)工作原理進行了系統(tǒng)描述,提出了在房間進行通風換氣時,利用系統(tǒng)的除濕輪進行排風/新風之間的焓交換,以強化除濕輪的傳熱傳質性能的新思路,既改善了室內空氣品質(IAQ)又達到了系統(tǒng)節(jié)能的目的.吸附/壓縮聯(lián)合式空調系統(tǒng)除濕輪采用高吸附性能改性硅膠材料.該文測試了新型改性硅膠材料的吸附特性,并進行了傳熱傳質強化機理分析.由于Al<'3

2、+>對水分子具有更強的親和力,當Al原子鍵合進入硅膠網(wǎng)絡后,使吸附劑材料更易吸附水分子,提高了吸附劑的吸附性能;同時,由于Al<'3+>摻雜形成Si-O-Al鍵,增強了孔道骨架的支撐力,提高了材料的耐熱性能和機械強度.該文對除濕輪通道吸附/解吸過程傳遞現(xiàn)象進行了深入地實驗研究,得到了較為全面的吸附通道中溫、濕度場的分布規(guī)律.建立了描述除濕輪中水分吸附/解吸過程的傳熱傳質動態(tài)模型,在吸附劑熱質平衡方程中加入了擴散項,編制了變步長的隱式格式

3、程序用于模擬除濕輪吸附/解吸過程的傳熱傳質性能,將模型與實驗結果對比顯示兩者相差在5﹪以內,說明所建立的模型能很好地反映除濕輪傳熱傳質過程.利用除濕輪的傳熱傳質模型和吸附性能實驗結果分析了影響除濕輪傳遞過程及強化途徑的因素.認為在吸附劑吸附特性一定的條件下,除濕輪旋轉速度及傳遞單元數(shù)(NTU)是強化傳熱傳質過程的兩個綜合因素.除濕輪的最佳轉速與其所采用的再生溫度、厚度、解吸角密切相關,提高除濕輪的NTU有利于強化除濕輪的傳熱傳質性能.當

4、NTU在0~3.5的范圍內,吸附性能隨NTU的增加而迅速增加,處理面風速增加雖然提高了傳遞系數(shù),但降低了NTU,使其吸附性能降低,而比傳遞面積與NTU成正比,較小的通道尺寸可以增加比傳遞面積,使除濕輪結構更緊湊,但會增加空氣流通阻力,優(yōu)化的比傳遞面積為2500~3600m<'2>/m<'3>.除濕輪用于焓回收時,當旋轉速度<15rpm,其熱回收效率隨轉速的增加而快速增加,當處理面風速從0.5m/s增加3m/s時,能量回收效率下降了40﹪