太阳能扩散吸收式制冷系统气泡泵发生器特性研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong421
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着能源与环境问题的日益突出,扩散吸收式制冷技术作为一种基于三元工质的热驱动制冷方式受到了越来越多的关注,尤其是与太阳能结合的扩散吸收式制冷系统。然而,目前商业化的扩散吸收式制冷系统几乎全部采用的是单提升管局部加热型气泡泵发生器,存在性能系数低,单机制冷量偏小等缺点。此外,常规的扩散吸收式制冷系统以NH3/H2O溶液为工质对驱动热源温度要求高,难以与太阳能低温热转换设备高效结合,且NH3/H2O溶液自身物理化学性质带来的一系列问题,在一定程度上也制约了太阳能扩散吸收式制冷系统的推广应用。  为了提高太阳能扩散吸收式制冷系统的性能,实现构建适用于建筑空气调节的kW级太阳能扩散吸收式制冷系统,本文提出了一种多提升管全管程加热气泡泵发生器,以提高系统的工质循环流量,并以TFE(三氟乙醇)/E181(四甘醇二甲醚)溶液为替代工质,降低系统驱动热源温度。在此基础上,针对太阳能扩散吸收式制冷系统运行工况,对全管程加热气泡泵发生器开展理论与实验研究。主要研究内容和结果包括以下几个方面:  1、建立了全管程加热气泡泵发生器数学模型,对气泡泵发生器内部的流动传热特性及其性能影响因素进行数值模拟分析。研究表明,沿高度方向,气泡泵发生器管内流动与传热以核态沸腾起始点为分界具有明显的阶段性特征。在实际制冷工况下,整个气泡泵发生器高度范围内,管内流动以环状流为主,两相强制对流换热是气泡泵发生器的主要传热方式;气泡泵发生器性能受运行参数与结构设计参数的影响很大,在一定工况范围内,存在最佳的热水温度、热水流量、TFE/E181溶液浓度以及提升管管径,此外,气泡泵发生器壳程采用窄缝流道有助于提高工质循环流量。  2、根据数值模拟计算结果,设计、试制了一台多提升管全管程加热气泡泵发生器,并研制了基于扩散吸收式制冷系统整体平台的气泡泵发生器实验装置,为太阳能扩散吸收式制冷系统气泡泵发生器工作特性的研究提供了实验平台。在热水温度80~120℃,热水流量300~900 L/h,溶液初始浓度23%~35%以及浸没比0.3~0.5的工况下,以TFE/E181溶液为工质,开展实验研究,证实了多提升管全管程加热气泡泵发生器用于扩散吸收式制冷系统的可行性。  3、通过对不同热水温度、热水流量以及溶液浓度和浸没比等条件下多提升管全管程加热气泡泵发生器性能的实验研究,获得了气泡泵发生器的性能随操作参数的变化规律。在实验工况范围内,气泡泵发生器出口的液相与气相流量分别介于9.18~21.36 g/s和1.58~8.04 g/s之间,输送比与效率分别介于5.07×10-4~48.98×10-4和2.04×10-3~5.95×10-3 kg/kJ之间。实验研究表明,以TFE/E181溶液为工质,采用全管程气泡泵发生器能够有效地降低扩散吸收式制冷系统的发生温度,同时还发现,提高TFE/E181溶液初始浓度以及浸没比可以有效地改善气泡泵发生器的启动特性。此外,利用遗传算法对TFE/E181溶液管内流动沸腾传热系数实验数据进行了拟合回归,得到了管内流动沸腾传热系数计算关联式,为气泡泵发生器的设计提供实验依据。
其他文献
随着MEMS技术在生物医学工程领域的广泛应用,微米甚至纳米通道内气体流动与混合的研究已逐渐成为MEMS的一个研究热点,是实现微混合器性能优化、推动MEMS技术发展的关键因素。
学位
Ad Hoc网络是一种自组织,无中心的无线移动网络。由于它的建立不需要固定的通信基础设施,且具有较强的鲁棒性和抗毁性,故其广泛应用于各种要求临时通信的场合。路由协议是Ad
周南平无疑是颇具创造性的四川美术学院艺术家中最富创造性的画家之一。这位有着相当丰富藏书又善于读书的画家,在我的印象中总比许多的画家更善于思考。差不多20年前,周南平
本文通过对荣华二采区10
期刊
“纸上扶贫”现象的存在,反映出目前脱贫攻坚工作仍存在思想软化的问题.当前阶段,只有找准“纸上扶贫”的现实根源,改进扶贫工作人员的思想境界与工作作风,补足脱贫攻坚的制
从共舞中的一员逐步走向思想舞台中心,成为主流之一,是近十年文化保守主义最显著的变化.随之而起,从以“抗争”求“保守”,转向以引领潮流、走向世界为目标的“进取”之路,则
该文研究了氟里昂引射式制冷机的特性及其节能潜力,编制了计算机仿真程序,计算结果表明氟里昂引射式制冷机可以利用低品位余热来产生制冷量.该文首先研究了喷射器的性能和特
高炉渣是钢铁生产过程中的主要副产物,其排出温度高达1500℃,蕴含大量的高温余热,是目前钢铁行业中极少数未能回收的高温余热资源。在2016年,中国的高炉渣总产量为2.34亿吨,蕴含总