硅胶- 水吸附式制冷系统吸附床结构优化研究
2021-01-21胡伟赵越
科学技术创新 2021年2期
胡伟 赵越
(1、济南市生态环境局历城分局,山东 济南250100 2、山东大学能源与动力工程学院,山东 济南250061)
随着社会的不断发展以及人类生活品质的提高,对于制冷的需求量也将不断增加。传统的蒸汽压缩制冷技术大多采用非环保型制冷剂,对大气中臭氧层破坏严重,给人类及生态环境造成损害。吸附式制冷技术以其无任何污染、可利用低品位热源驱动的优点成为了蒸汽压缩式制冷技术的潜在可代替方案。但是吸附式制冷技术发展还不够成熟,吸附剂传热性能差、循环吸附量小以及吸附床内部传质过程缓慢导致吸附式制冷机组占地面积大、COP/SCP 值不高,这些显著缺点制约其商用化进程。
为了强化吸附床内部的换热过程,国内外学者从三方面展开工作。一方面是改善吸附剂传热性能,将吸附剂固化处理;另一方面是采用涂层吸附床,减小吸附剂与金属壁面的接触热阻;还有一方面是对吸附床结构的优化设计,增加金属与吸附剂之间的换热面积[1]。
吸附床结构优化的主要研究内容包括:通过实验或者数值模拟方法探究不同参数(如:翅片类型、翅片间距、翅片高度、翅片厚度等)对系统性能影响,从而得到优化的吸附床设计方案。通过实验方法获取吸附床的优化设计方案势必耗费大量人力物力资源,具有一定局限性;通过数值模拟方法获取吸附床的优化设计方案较为简单快捷,可以对实验验证起到指引作用。很多学者已经对吸附床的工作过程进行数值模拟研究,他们所采用的数学模型也不尽相同,表1 是对他们所采用数学模型的总结[2-11]。……
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