固体吸附式制冷系统中吸附床内的传热传质过程分析和强化

利用多孔性物质的吸附分离原理分析了固体吸附式制冷系统中吸附剂颗粒和整个吸附床的传热传质特性,并在此基础上介绍了目前国内外强化吸附床传热传质性能的主要措施。     

肋板式吸附床传热性能的数值模拟

设计了新型肋板式结构吸附床,建立了吸附床在非第一类边界条件的三维传热传质数学模型.应用计算流体动力学中有限控制体积方法对吸附床内传热特性进行了模拟计算,并通过研究吸附床内温度随时间的动态变化,分析了换热流体参数和吸附剂导热系数变化对床层传热特性的影响.计算结果表明,吸附剂的导热系数,换热流体流速、温度对床层传热特性影响显著且肋板式吸附床传热效率高,吸附床内温度分布均匀.     

固体吸附式制冷系统新型针刺板吸附床数值模拟研究

固体吸附式制冷系统中吸附床内填充的吸附剂是一种多孔材料,由于多孔结构的存在,床体与吸附剂颗粒及吸附剂颗粒之间存在较大的热阻,因而存在传热速率慢,传热不均匀的缺点;在已有的板翅式吸附床基础上提出了一种新型针刺板吸附床,利用针刺丰富的扩展表面作为传热面,解决吸附剂内传热速率慢、温度场不均匀的问题。     

化学吸附式制冷系统传热传质的数值模拟和实验研究

运用多孔介质理论分析了化学吸附式制冷系统中的吸附床，按多孔介质的质量、动量和能量传递过程建立了吸附床内流动、传热和传质耦合求解的数学模型，并根据吸附剂在吸附床内多孔介质中的流动特性，采用比经典的Darcy模型更精确的多孔介质流动模型-Ergun模型。所建立的数学模型较之现有的吸附床传热传质数学模型能更全面、准确的描述吸附床的传热传质特性。将所建立的模型对化学吸附制冷样机进行了模拟计算，计算结果和测试结果吻合得较好。数学模型和计算结果有助于深入认识吸附床的传热传质特性，并可进一步用于吸附床和系统的优化设计。     

固体吸附式制冷系统中吸附床传热强化及设计

吸附床是吸附式制冷系统的核心部件。分析吸附床的传热特性，总结归纳吸附床强化传热的方法，分别采用物化处理法、制冷循环改进法和结构法，认为吸附床的结构设计是整个吸附制冷系统性能改善重要方法。最后，在综合前人研究成果的基础上，提出和分析了一种新型的吸附床的结构设计方案。     

太阳能固体吸附式制冷吸附床的设计及数值模拟分析

设计了管内填充吸附剂,管外走传热介质的新型吸附床结构,建立了相应的数学模型.以太阳能为驱动热源,分析了吸附床内温度在某时刻的静态分布以及温度、压力和脱附速率随时间的动态变化.通过对吸附床传热效果的分析指出该吸附床结构有较好的传热效果.     

套管式吸附床传热性能的数值模拟

建立吸附床的传热数学模型,对套管式吸附床的传热性能进行数值模拟,并对影响吸附床传热性能的因素进行分析。结果表明:吸附剂导热系数是影响吸附床传热性能的关键因素,减小床层厚度和缩小套管的尺寸也能够明显改善吸附床的传热性能。     

大洋多金属结核浸出渣对含Cr^6＋重金属废水的吸附研究

用新型固体工业废渣——大洋多金属结核浸出渣作为吸附剂，通过改变废水溶液pH值、吸附时间、溶液体积等条件，研究大洋多金属结核浸出渣对重金属离子Cr^6＋吸附率的影响，从而确定了浸出渣作为吸附剂处理Cr^6＋重金属废水的最佳吸附条件。     

吸附式制冷中固定床导热性能改进研究

本文对吸附式制冷系统中固定床的传热机理进行了实验探索.利用苯胺单体在吸附剂颗粒表面化学氧化聚合,形成均匀连续的高分子导热网,使吸附剂的有效导热系数提高到原来的4-10倍,对吸附剂的吸附性能无明显影响.实验分析了改性的吸附剂挤压成型强化吸附床层的传热,利用导热胶降低吸附剂与吸附换热器表面间接触热阻的效果,获得了一种较全面改进热交换性能的技术方法,在强化传热和热传导的同时,未影响吸附剂的传质性能,为吸附式制冷系统的产业化提供了新的技术路线.     

非平衡吸附特征的吸附床传热传质特性

建立椰壳活性炭-甲醇吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型,应用该模型进行具有非平衡吸附特性的吸附床传热传质研究,利用数值方法对数学模型进行求解,讨论了吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附量、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率与时间的关系,吸附床在加热过程中吸附剂温度、脱附速率及脱附量与时间的关系.研究结果表明:吸附床在整个吸附过程中的吸附速率存在一个峰值0.001 2 ks/s,吸附床在整个脱附过程中的脱附速率存在一个峰值0.001 7ks/s,吸附剂温度变化率在换热阶段趋于平缓,制冷系数值在吸附阶段近似呈线性增长,而单位质量吸附荆制冷功率在吸附阶段存在一个峰值35 kW/kW.     

太阳能吸附制冷空调吸附床温度场数值模拟与传热分析

建立了吸附床几何模型和数学模型，通过Fluent软件数值模拟得到床层温度分布的变化情况，并深入分析床层参数变化对床层温度分布的影响。结果表明，吸附剂的物性参数对床层温度分布影响显著；换热流体流速、温度对床层温度影响不大。在床层径向上存在着较大的温度梯度，但在轴向上温度分布比较均匀。在吸附剂的物性参数中，导热系数对床层温度变化影响最大。因此为了提高吸附床传热效率，应尽量增大吸附剂的导热系数，以及采取多种措施强化吸附床的传热效率。     

A dynamic model of heat and mass transfer in a double-bed adsorption machine with internal heat recovery

This paper presents the results of a predictive two-dimensional mathematical model of an adsorption cooling machine consisting of a double consolidated adsorbent bed with internal heat recovery. The results of a base-case, taken as a reference, demonstrated that the COP of the double bed adsorption refrigeration cycle increases with respect to the single bed configuration. However, it was verified that, in order to maximize also the specific power of the machine, the adsorbent beds must have proper thermo-physical properties.Consequently, a sensitivity analysis was carried out, studying the influence of the main heat and mass transfer parameters on the performance of the machine. The results obtained allowed us to define the adsorbent bed design that maximizes its heat and mass transfer properties, as well as the most profitable heat recovery conditions.     

Compound adsorbent for adsorption ice maker on fishing boats

Adsorption performances of three types of adsorbents, CaCl₂ with different expansion space, simple compound adsorbent and solidified compound adsorbent made by CaCl₂ and activated carbon, are tested, in which ammonia is used as refrigerant. The solidified compound adsorbent shows the best performance for adsorption ice makers on fishing boats for the larger filling quantity of adsorbent in adsorber. The mass transfer performance is improved by the additive of activated carbon in solidified compound adsorbent at the condition of low evaporating temperature. The volume cooling density of solidified compound adsorbent is about 35% improved at least in comparison with the optimal results of CaCl₂ at the evaporating temperature of −15 °C.     

Mass transfer in evacuation of materials with large outgassing

Non-steady-state mass transfer in materials with large outgassing, used for the heat insulation of cryogenic vessels, was investigated experimentally and theoretically.Notation a adsorbed amount of gas - c gas concentration above the adsorbent - C conductance of the vacuum system - C₁ conductance of the pores of the adsorbent - D diffusion coefficient of the gas in the pores of the adsorbent - F surface area of the layer of adsorbent - G mass of the adsorbent - l length of the pores - N number of layers of the material - p gas pressure above the adsorbent - apparent density of the adsorbent - time Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 37, No. 5, pp. 843–848, November, 1979.     

内循环式封闭空间膨胀珍珠岩除湿试验研究

设计了一种封闭空间膨胀珍珠岩除湿的吸附系统,进行了湿空气流速、吸附剂层数和吸附剂铺放密度的单因素试验和三因素三水平正交试验,分析了各因素对除湿系统除湿性能的影响关系。试验结果表明,随着气流速度的增加,除湿速度随之增大,单位能耗也相应地减少,在一定范围内可采用相对较高湿空气流速,提高除湿效率;随着吸附剂层数的增多,除湿能力提高;随着吸附剂铺放密度的增加,湿空气与吸附剂颗粒之间的传热传质能力得到提高,除湿速率增大,单位能耗相对减少。     

Approximate solution of intraparticle diffusion equations and their application to continuous-flow stirred tank and fixed-bed adsorption calculations

The two approximate uptake rate expressions of spherical adsorbent pellets developed previously (Yao, C. and Tien, C. Approximation of uptake rate of spherical adsorbent pellets and their application to batch adsorption calculations. Chem. Eng. Sci. 1993, 48, 187) were applied to continuous-flow stirred tank and fixed-bed adsorption processes. The results show that both approximations represent improvement over the conventional linear driving force model. Relative accuracy of these two approximations was found to vary from case to case and can be related to the type of driving force for interphase mass transfer present in the particular problem.     

不同吸附量条件下氯化锶混合吸附剂-氨的导热系数与渗透率研究

氯化锶作为一种化学吸附剂,其主要特征是在吸附与解吸过程中会出现膨胀与结块现象,这种现象会进一步影响到吸附剂的导热系数与渗透率。为了确定在这种条件下氯化锶的导热系数与渗透率变化规律,研究中先选择膨胀石墨为基质对氯化锶进行了传热强化。即按照3种不同比例、2种不同固化密度配制了氯化锶/膨胀石墨固化混合吸附剂,然后在不同吸附量的条件下采用稳态法以及Ergun模型原理对样品进行了导热系数和渗透率测试。测试结果表明,随着制冷剂含量的升高,氯化锶化学吸附剂导热系数值增加幅度偏大。当配制比例为83%,固化密度为450 kg/m3时,其导热系数可从0.88W/(m?K)最高上升至1.61W/(m?K),同时氯化锶混合吸附剂渗透率随着制冷剂含量的升高而有所下降。     

葡萄糖醛酸功能化双介孔硅对胆红素的高效吸附研究

胆红素是由衰老及异常红细胞被吞噬、血红蛋白分解代谢产生的一种生物活性物质。采用具有小孔径和较大孔径两种介孔孔道的双介孔硅作为基底材料,并用葡萄糖醛酸对双介孔硅进行功能化,以实现对胆红素的选择性吸附。研究了吸附时间、温度、初始浓度、血清蛋白、离子强度对胆红素吸附的影响。实验结果表明,葡萄糖醛酸化双介孔硅对胆红素的吸附快速、高效,吸附平衡为15 min,最大吸附量为(246.78.3)mg/g,血清蛋白的存在对胆红素吸附的影响不大。胆红素吸附符合二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型。