石蜡与石蜡/膨胀石墨复合材料充/放热性能研究

利用相变材料的充/放热实验台测试石蜡及石蜡/膨胀石墨(质量比分别为93/7及90/10)复合相变材料的充/放热性能。实验表明纯石蜡在充热过程中自然对流是其主要的换热方式,而放热过程中导热是主要的换热方式。在充/放热过程中,石蜡的充/放热效率都较低。而对于石蜡/膨胀石墨复合相变材料,其导热能力较石蜡有很大提高,但由于添加了膨胀石墨而削弱了对流换热,其换热方式是以导热为主。因此,添加膨胀石墨对充热速率提高不多,而对放热速率有大幅度提高。石蜡/膨胀石墨(93/7)复合材料充热过程所用时间为石蜡的62%,放热过程的时间为石蜡的43%。石蜡/膨胀石墨(90/10)复合材料充热过程所用时间为石蜡的52%,放热过程的时间为石蜡的35%。     

水-水降膜蒸发器的模拟仿真和优化

由于具有换热性能突出、制冷剂充注量小等优点,降膜蒸发器已被广泛应用于海水淡化等行业。然而,由于存在液位控制和干斑效应等实际操作问题,在压缩式制冷系统中,降膜蒸发器的设计还需要进一步优化。为解决这个问题,构建了水-水降膜蒸发器的仿真模型。采用有限元方法,获得了沿管程的温度、热流变化情况。对于现有的四管程降膜蒸发器,在80℃蒸发沸腾和0.4 kg·s⁻¹的喷淋量下,为获得最大的换热量,进行了详细的模拟计算,基于模型的计算结果,建议采用两管程降膜、两管程满液的液位控制方式。本模型同时给出了沿管程换热时的传热系数分布情况,提出了满液降膜分界线,为后续的降膜蒸发器结构设计优化提供了新思路。     

膨胀石墨/有机金属骨架复合吸附材料的制备及性能研究

粉末状有机金属骨架材料（MOFs）普遍存在密度低热导率低的不足,是限制其在水蒸气吸附领域应用的关键因素之一。以典型的高吸水量MOFs材料对苯二甲酸铬（MIL-101（Cr））为研究对象,采用干混法将膨胀石墨（EG）与该MOFs材料复合并模压成型,制备了一系列不同密度不同石墨含量的复合吸附材料。利用光学显微镜表征了材料微观结构,分析了压制密度、EG含量对材料内部结构的影响;使用恒温恒湿箱测试了纯MOFs材料及复合吸附材料的饱和吸附量,发现纯MOFs粉末在压制压力超过3 MPa后吸附能力大幅下降。在此基础上制备了密度适宜的复合材料,测试发现复合材料的饱和吸附量随着EG含量的增加而显著降低,但EG对MOFs本身的吸附量未造成显著影响;采用体积法研究了材料的吸附动力学,其中片状纯MOFs相比粉末状MOFs吸附速率大幅下降,而复合材料由于内部产生了更多的传质通道使其表面传质系数相比于片状纯MOFs提高了2.7倍。热导率测试结果表明复合吸附材料的热导率随着石墨含量的增加而显著升高,而材料的密度对热导率的影响相对较小。采用干混法制备的石墨含量50%,密度408 kg·m⁻³的复合吸附材料,其热导率相比纯MOFs材料提高了22倍达到2.76 W·m⁻¹·K⁻¹。     

点、线耦合聚焦塔式太阳能线菲定日镜追踪角时空变换特性研究

介绍一种新型的点、线耦合菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统,推导该系统定日镜追踪太阳光线的理论追踪角(俯仰角β_h和滚转角β_m)公式,利用理论追踪角公式计算上海地区一年中4个典型日系统线菲定日镜追踪角的时空变换特性。以夏至日定日镜H3为例,详细计算其子镜与中心子镜的理论俯仰角差Δβ_(h,id)和理论滚转角差Δβ_(m,id)。该文的目的是通过研究菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统定日镜理论追踪角的时空变换特性,确定系统定日子镜追踪太阳的实际滚转角差,并利用Soltrace软件模拟系统在夏至日实际追踪和理论追踪时的光学效率,差值最大为8.20%,最小为0.28%。     

吸附除湿换热:弱关联热质耦合传递过程

传统上,湿空气流经除湿换热器的热质传递过程被认为是耦合过程,这使得研究该过程的热质传递规律及除湿换热器的优化设计变得十分困难。为此,在对实验结果分析的基础上,通过少量的近似处理,提出了一种的对该热质传递过程进行解耦分析的处理方法,从理论上揭示了该类型的单元式固体吸附除湿空调具备天然的温湿度独立处理能力,为后续的空调系统性能分析及除湿换热器的优化设计提供了一个简单有效的分析方法。     

硅藻-氯化锂复合除湿剂制备及吸附性能

以硅藻为多孔基质,氯化锂为浸渍盐,配制了硅藻-氯化锂复合除湿剂。采用麦克公司生产的ASAP2020物理吸附仪测量了复合硅藻的比表面积、孔径等微观结构参数。通过对吸附仪的改进,对复合除湿剂的水蒸气吸附性能进行了测试研究,并与纯硅藻基质以及常见硅胶除湿剂的吸附性能进行对比。氮气吸附测试显示复合除湿剂的比表面积、孔体积参数较纯硅藻基质有明显下降,表明氯化锂颗粒充分浸入到硅藻孔隙中。水蒸气吸附测试表明复合硅藻除湿剂的吸湿性能较纯硅藻基质及硅胶除湿剂有着显著提高。此外,基于Polanyi吸附势理论对复合除湿剂吸附特征曲线的拟合研究发现复合除湿剂的吸附特征曲线包括3个部分。     

微型冷热电联供系统的热经济学成本分析

采用热经济学结构理论,对由燃气内燃机发电、吸附制冷机提供冷量的微型冷热电联供系统,在恰当定义了组元燃料和产品的基础上,构建了热经济学成本模型和特征方程。根据实验结果,求解特征方程得到了发电、制冷和供热的热经济学成本。分析表明：天然气价格和吸附制冷机的初始投资是影响产品成本的两大因素。     

热致浓度差溶液除湿系统性能优化与分析

提出了一种增加溶液工作浓度差、改进系统运行性能的方法,使系统更好地适应太阳能等不稳定热源.用实验验证过的理论模型对系统的性能进行了分析.以氯化钙溶液为除湿荆、再生温度为73.2℃时,系统的COP为0.89,比相同运行条件下的单循环溶液除湿系统提高了89.4%.每kg质量分数为45%的氯化钙溶液的除湿量从3.92 g提高到122.83g.     

传热传质强化介质石墨的膨胀工艺及导热性能研究

对膨胀石墨在不同膨胀温度及不同膨胀时间下进行了膨胀工艺与导热系数测试的研究.研究中,分别用平面热源法和称重法测出不同膨胀条件下石墨的导热系数和密度.然后根据导热系数最优化的原则,结合未膨胀晶体的观测状态以及密度的变化,找出膨胀石墨的最佳膨胀工艺.结果发现膨胀石墨在各个膨胀温度下都存在着自己的最佳膨胀工艺.经过不同膨胀温...     

太阳能制冷讲座(4) 太阳能吸附制冷技术(上)

阐述了太阳能吸附制冷技术的运行原理、性能参数和系统基本设计方法,介绍了太阳能吸附空调系统国内外工程应用情况,并对其应用前景进行了分析和总结。