导　　师： 谭盈科

学科专业： H1701

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 制冷剂CFCs和HCFCs逐渐被停止使用，使得相应的替代制冷系统必须开发出来。吸着式系统，尤其是吸附式系统，因其在低品位能源利用和环境保护方面的显著优势，被认为是一种很好的替代制冷系统。在太阳能吸附式制冷系统中，活性炭-甲醇制冰系统的热力系数较高，且具有结构简单、操作方便等优点，而成为偏远山区、牧区等缺电地区在农副产品、食品、药品等方面的冷藏，尤其是疫苗的运输、冷冻贮藏的首选技术之一。 本文对太阳能活性炭-甲醇间歇吸附式制冷系统作了较为全面广泛而细致的实验与理论研究工作。对吸附式制冷循环的全过程进行了详细的热力学研究。建立了制冷循环中系统各部件的能量控制方程。同时，还发展了几个重要理论在本文研究中的应用形式。 吸附剂-制冷剂的吸附性能对系统制冷性能(COP值)有较大的影响，选择好适用于不同制冷目的(如制冰、空调等)的工质对是关健。因此，第四章总结了前人在吸附工质对研究上的成果与经验，首次对吸附工质对的选择提出了全面而详细的定性原则，对表征工质对的物化参量进行理论分析从而得出了选择工质对的定量原则，得出了吸附剂各物化参数、结构参数等与系统性能的关系。该章应用所编Visual Basic理论循环COP模拟程序，分析了工质对的各性能参数、结构参数、操作条件等对系统制冷性能的影响。同时，为了获得分析真实系统运行性能及长期性能的实验基础，对样机所采用的活性炭207E4-甲醇的吸附性能做了测试。并测试了甲醇热分热模拟实验中用过的活性炭对甲醇的吸附性能变化，试图从中得出甲醇热分解后系统长期性能下降的机理。在吸附性能实验中，还实践了一种简洁的方法以强化活性炭的传质、吸附，以提高系统的制冰能力。 首次对太阳能制冷系统在商业化进程中出现的长期性能下降问题进行了实验与理论分析。对甲醇在活性炭微孔表面的热分解进行了理论及试验研究，得出了甲醇热分解可能的分解机理，采用分析化学中常用的质谱、色谱技术测定了甲醇的热分解产物及热分解速率，优选了一种最适合于吸附器结构材料的金属。对有不良气体存在的系统的制冷热力学循环进行了分析，建立了不良气体存在时，系统循环COP的计算模型，利用所建COP模型对系统的长期性能变化进行了分析并对系统寿命进行了评估，在此基础上提出了解决系统长期性能下降简便而有效的途径。 建立了一个描述制冷循环全过程的2维非稳态物理数学模型，该模型对真实系统及自然气象条件作了广泛的考虑。数学模型中包括气象模型、传热系数、热损系数等的处理。引入了线性推动力方程以解释颗粒内的传质阻力，这

关 键 词： 太阳能 吸附工质对 活性炭 甲醇 吸附式制冷 吸附式冰箱 甲醇分解 长期性能 性能动态分解 制冷系统优化

分 类 号： [TB65]

领　　域： [一般工业技术]