环境与能源问题是当今世界发展面临的两大问题,随着国内外对环境保护呼声的日益高涨,发展节能和环保的新技术成为学术界研究的新热点。吸附式制冷是一种环境友好型制冷方式,可以有效地利用太阳能和工业余热等低品位能源,并且具有不污染环境的优势,因而受到了学术界的广泛重视。船舶排气温度一般在400℃以上,尾气中蕴含着大量的余热,约占燃油燃烧总能量的30％以上,而船舶空调和冷库又需要大量的制冷量,因此通过吸附式制冷来回收这部分余热具有重大的社会经济意义。然而吸附床传热性能差,系统效率低,限制了吸附式制冷的应用和发展。
　　本文用高效传热元件热管来强化吸附床传热,提高其传热性能和系统制冷效率。本文根据实船SITC—YOKOHAMA运行参数计算出该船尾气流量和尾气中可利用的余热,据此计算出吸附床的尺寸大小和吸附工质对的质量,并设计出一种新型吸附床。该吸附床用热管强化床内传热,使其具有较高的传热性能。本文还根据吸附床的尺寸及设计制冷量计算出与之相匹配的冷凝器、蒸发器、储液器、管路等吸附式制冷系统其他部件的尺寸大小。本文模拟分析了自行设计的新型吸附床的传热性能和温度场分布情况,得出了吸附床内温度分布随时间变化规律。
　　模拟结果表明,吸附床内大部分区域温度较高,分布较均匀,温度梯度较小,温度基本能满足解析要求。本文还模拟比较了各种参数对吸附床传热性能的影响,结果表明,吸附剂的导热系数、比热容、密度对传热都有一定影响,导热系数影响最大;圆形吸附床传热性能优于方形吸附床,椭圆热管优于圆形热管;减小热管直径,增加热管数量,能提高吸附床传热性能;热管上加装翅片能大大提高吸附床传热性能。
　　本文研究了物性参数、操作参数和结构参数对吸附床传热性能的影响,为吸附床优化设计提供了理论依据,同时也为吸附式制冷实用化打下了基础。