熱管式吸附床在船舶吸附式制冷中的應用研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼10151熱管式吸附床在船舶吸附式制冷中的應用研究谷杰然指導教師潘新祥職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別工學碩士學科與專業(yè)輪機工程論文完成日期2008年5月論文答辯日期2008年6月答辯委員會主席才介中文摘要摘任石3仁環(huán)境與能源問題是當今世界發(fā)展面臨的兩大問題，隨著國內(nèi)外對環(huán)境保護呼聲的日益高漲，發(fā)展節(jié)能和環(huán)保的新技術成為學術界研究的新熱點。吸附式制冷是一種環(huán)境友好型制冷方式，可以有效地利用太陽能和工業(yè)

2、余熱等低品位能源，并且具有不污染環(huán)境的優(yōu)勢，因而受到了學術界的廣泛重視。船舶排氣溫度一般在400℃以上，尾氣中蘊含著大量的余熱，約占燃油燃燒總能量的30%以上，而船舶空調(diào)和冷庫又需要大量的制冷量，因此通過吸附式制冷來回收這部分余熱具有重大的社會經(jīng)濟意義。然而吸附床傳熱性能差，系統(tǒng)效率低，限制了吸附式制冷的應用和發(fā)展。本文用高效傳熱元件熱管來強化吸附床傳熱，提高其傳熱性能和系統(tǒng)制冷效率。本文根據(jù)實船SITC一YOKOHAMA運行參數(shù)計算出

3、該船尾氣流量和尾氣中可利用的余熱，據(jù)此計算出吸附床的尺寸大小和吸附工質(zhì)對的質(zhì)量，并設計出一種新型吸附床。該吸附床用熱管強化床內(nèi)傳熱，使其具有較高的傳熱性能。本文還根據(jù)吸附床的尺寸及設計制冷量計算出與之相匹配的冷凝器、蒸發(fā)器、儲液器、管路等吸附式制冷系統(tǒng)其他部件的尺寸大小。本文模擬分析了自行設計的新型吸附床的傳熱性能和溫度場分布情況，得出了吸附床內(nèi)溫度分布隨時間變化規(guī)律。模擬結果表明，吸附床內(nèi)大部分區(qū)域溫度較高，分布較均勻，溫度梯度較小，

4、溫度基本能滿足解析要求。本文還模擬比較了各種參數(shù)對吸附床傳熱性能的影響，結果表明，吸附劑的導熱系數(shù)、比熱容、密度對傳熱都有一定影響，導熱系數(shù)影響最大圓形吸附床傳熱性能優(yōu)于方形吸附床，橢圓熱管優(yōu)于圓形熱管:減小熱管直徑，增加熱管數(shù)量，能提高吸附床傳熱性能熱管上加裝翅片能大大提高吸附床傳熱性能。本文研究了物性參數(shù)、操作參數(shù)和結構參數(shù)對吸附床傳熱性能的影響，為吸附床優(yōu)化設計提供了理論依據(jù)，同時也為吸附式制冷實用化打下了基礎。關鍵詞:吸附式制冷