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固体吸附式制冷系统传热传质机理的研究

作　者: 谢迎春
导　师: 梅宁
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 吸附制冷非平衡嫡产率传热传质昂色格倒易关系
分类号: TB61
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 281次
引　用: 2次
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内容摘要

随着国内外对环境保护呼声的日益高涨，发展节能和环保的新技术成为学术界研究的新热点。吸附式制冷以其具有可以利用工业余热和不污染环境的优势，受到了学术界的广泛重视。本文对氯化钙-氨为工质对的固体吸附式制冷循环进行了非平衡态热力学的探索，对吸附床内的传热传质过程进行了分析，建立了吸附床内不可逆过程熵产率模型和热质耦合模型，给出了质量流在解吸和吸附过程中随不同参数和工况的变化曲线，为进行吸附床内传热传质控制参数的优化分析提供了依据。文章还从非平衡态热力学基本原理出发，建立了热力学流和热力学力之间的线性唯象方程，并通过昂色格倒易关系的运用阐述了各热力学流和力之间的耦合关系。研究表明，吸附床内的热力学过程是传热传质交叉耦合效应共同决定的过程，并且传热决定传质。通过增大外壁面换热系数和吸附床导热系数或减小吸附床和内壁面的接触热阻，可以增大进入吸附床的热流，从而提高质量流，改善系统的性能。该文的研究对探讨氯化钙-氨吸附式制冷系统的传热传质机理以便指导工程实际具有重要的意义。

全文目录

第1章绪论  8-24
  1.1 课题背景  8
  1.2 吸附式制冷的历史发展及研究现状  8-17
    1.2.1 吸附工质对  9-10
    1.2.2 吸附制冷循环  10-12
    1.2.3 吸附床传热传质的研究  12-17
  1.3 非平衡态热力学的历史发展及研究现状  17-22
    1.3.1 吸附制冷系统中的非平衡态热力学特性  17-19
    1.3.2 非平衡态热力学的发展史  19-20
    1.3.3 非平衡态热力学的基本定律和基本方程  20-22
  1.4 本文的研究内容  22-24
第2章平衡吸附和非平衡吸附  24-35
  2.1 物理吸附和化学吸附  24-26
  2.2 平衡吸附和非平衡吸附  26
  2.3 平衡吸附方程  26-30
  2.4 吸附速度方程  30-31
  2.5 氯化钙-氨非平衡吸附机理  31-34
  2.6 小结  34-35
第3章吸附床内传热传质的非平衡态热力学分析  35-45
  3.1 经典热力学和非平衡态热力学  35-36
  3.2 吸附床物理模型  36-37
  3.3 吸附床内传热传质的非平衡态热力学分析  37-43
    3.3.1 熵产率方程  38-39
    3.3.2 能量守恒方程  39
    3.3.3 质量守恒方程  39-40
    3.3.4 吸附速度方程  40-41
    3.3.5 单元管壁面方程  41-43
  3.4 边界条件和初始条件  43
  3.5 小结  43-45
第4章模型数值求解与结果分析  45-55
  4.1 模型的数值求解  45-46
  4.2 数值模拟结果分析  46-54
    4.2.1 熵产率  46-48
    4.2.2 外壁面换热系数对热流和质量流的影响  48-50
    4.2.3 冷凝温度和蒸发温度对质量流的影响  50-51
    4.2.4 吸附床导热系数和接触热阻对解吸／吸附过程的影响  51-53
    4.2.5 吸附床径向的质量流分布  53-54
  4.3 结论  54-55
第5章吸附制冷系统中热力学流和力的耦合分析  55-63
  5.1 非平衡态热力学的研究内容  55-56
  5.2 线性唯象定律  56-57
  5.3 吸附制冷系统中热力学流和力的耦合分析  57-62
    5.3.1 熵产率方程  57-58
    5.3.2 线性唯象方程  58-59
    5.3.3 唯象系数的确定  59-62
  5.4 小结  62-63
第6章结论与展望  63-66
  6.1 主要结论  63-64
  6.2 前景展望  64-66
参考文献  66-73
硕士期间发表论文  73-74
致谢  74

固体吸附式制冷系统传热传质机理的研究

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