SAPO-34动态脱附特性实验研究

针对吸附材料在太阳能吸附式制冷系统中的应用,利用称重法在高温真空环境下对水的脱附性能进行了实验研究,探究不同温度、压力对SAPO-34沸石分子筛脱附性能的影响.结果表明:温度对材料脱附性能的影响要远大于压力的影响,这在吸附式制冷系统中是非常有利的;当压力一定时,材料的脱附完善度随温度的升高而增大,且不随温度变化均匀分布.温度过高会影响SAPO-34的性能及影响材料的使用寿命;当温度一定时,材料的脱附完善度随着压力的降低而增大,其变化随压力变化分布得较为均匀.     

利用地热资源发展低温热泵技术

针对北京市的“能源结构调整及清洁燃烧技术产业化工程”,在分析北京地区地热资源的基础上,讨论了在北京地区利用地热能发展热泵供热技术的可能性。指出了发展地热热泵所必须解决的几个技术难题及其解决对策。     

变色硅胶与ZSM-5沸石分子筛的吸附脱附特性

针对吸附材料在太阳能吸附空调系统中的应用, 对变色硅胶和ZSM-5沸石对水蒸气的吸附脱附特性进行了实验研究。结果表明, 在一定温度下, 两种吸附材料对水蒸气的吸附速率随相对湿度增大而增加, 但增加幅度逐渐减小。环境温度对材料的吸附脱附性能有重要影响, 低温下易吸附, 高温时易脱附。温度升高, 材料的吸附脱附速率增加, 但平衡吸附量降低, 平衡脱附百分比升高。比较两种吸附材料的吸附特性发现, ZSM-5沸石具有较快的吸附速率, 但是其平衡吸附量低于变色硅胶。与变色硅胶的渐近线型吸附等温线不同, ZSM-5沸石的吸附等温线呈S型。比较两种材料的脱附特性发现, 在温度低于100℃时, ZSM-5沸石的脱附百分比大于变色硅胶。此外ZSM-5沸石能够在高温下进行脱附, 而变色硅胶在高温环境下会失去结晶水而变质, 因此脱附温度必须控制在120℃以下。     

基于横断扰流结构微通道的数值仿真优化

横断扰流结构微通道热沉是新型微通道结构的一种,其具体构型是在割断的直通道横断区布置扰流元,通过其对横断区流体的扰流冲击作用强化整个微通道的对流换热,扰流元与直通道段的长度、宽度及位置关系对微通道内流体流动与换热有重要影响.针对横断扰流结构微通道单相液体流动与传热特性,通过CFD计算流体力学模拟与分析软件进行全通道三维数值模拟.模型采用有限容积法、SIMPLE算法进行层流计算.计算及分析结果显示,当微通道进出口段均为5 mm、换热段为10 mm时,横断扰流结构微通道的最优换热尺寸为:L1/L2=4.187 5且L2=0.4 mm,W1=W2=0.35 mm,0.5H2/H11.     

太阳照射下吸附床内部温度的数值模拟

为了研究在太阳照射下不同时刻吸附床内部温度的变化情况以及不同冷却条件对吸附床温度场的影响,在充分了解太阳辐射强度变化规律的基础上,建立了真空管吸附床的二维导热模型,并采用FLUENT软件对恒壁温冷却和空气自然对流冷却2种边界条件下吸附床内部的温度变化进行数值模拟研究,观察其吸附床内部温度场分布.模拟结果表明:太阳照射下吸附床内部的温度分布明显是不均匀的;恒壁温冷却和空气自然对流冷却2种边界条件下吸附床内部达到的最大温度差值接近100℃.因此,可以得出恒壁温的冷却效果远比空气自然对流冷却的效果好;吸附床内温度的不均匀分布将不利于整个吸附床的吸附性能.     

中国能源状况与发展对策

讨论了世界能源结构和中国能源结构的特点,阐明了中国能源结构中以煤炭为主的能源格局在未来中国能源政策制定方面的制约作用.通过分析我国总能源消耗中的分部门情况,指出钢铁、化工等重工业部门存在着耗能比例大、能量利用率低的问题.最后,对两类切实可行的节能方法,即低温余热利用和热能高效传递与转换技术进行了讨论.     

ZSM-5沸石在空调应用中的吸附脱附性能研究

针对固体吸附式制冷在空调领域的应用,建立了一套采用ZSM-5沸石-水作为吸附工质对的实验研究系统,对其吸附脱附性能进行了实验研究,得到了吸附脱附性能曲线。比较了不同吸附床温度以及吸附床有无保温情况下,ZSM-5沸石分子筛对水的吸附情况:低温情况对水蒸气的吸附量随吸附时间明显增加,但吸附率逐渐变慢;床温升高,吸附剂达到吸附平衡所需时间缩短,平衡吸附量则有所降低。     

硅胶粒径对太阳能吸附制冷系统性能的影响

针对以硅胶-水为工质对的太阳能吸附式制冷系统,实验研究了不同粒径的硅胶材料对吸附床传热传质特性及系统制冷能力的影响。三组对比实验的硅胶材料平均粒径分别为1mm、3mm和5mm,在太阳辐射接近的条件下完成实验测试,结果表明粒径中等的硅胶材料表现最优,其制冷系数COP和按照循环周期定义的比制冷功率SCP₂均最高。小粒径材料虽然使吸附剂填充量有所增加,但是会导致吸附床轴向传质阻力增加,影响其末端吸附能力的发挥。而材料的粒径过大,则会降低吸附床的吸附剂填充量及其传热性能,从而导致预热脱附和冷却过程的时间延长,不利于系统的制冷性能改善。实验结果表明,吸附剂粒径是影响太阳能吸附式制冷系统工作性能的一个重要因素,在系统设计中需要给予重视。     

关于换热器冷、热流体流速匹配的寻优问题

从换热器功耗-传热量投入产出比最优的角度出发,对冷、热流体的流速最佳匹配关系进行了分析讨论.分析结果表明,换热器总传热力随单侧传热力的变化曲线包括急增段、渐增段和缓增段.在缓增段,单侧流速的增加对总传热力的改善作用甚微,从节能观点看不可取.总传热力曲线的渐增段宽度受管壁导热热阻影响,导热热阻小,渐增段变宽.对翅片管换热器而言,最佳流速匹配关系存在高度的非线性.     

圆形浸没冲击射流速度与压力梯度的数值计算

通过数值计算,系统地研究了圆形浸没液体冲击射流下速度与压力梯度沿轴向和径向的分布情况．考虑的因素包括射流工质、喷嘴直径、喷嘴至冲击面的距离和射流出口Ｒｅ数．计算结果表明,压力梯度的径向分布决定了局部换热系数径向分布形状,计算值与实验结果吻合良好．