吸附-壓縮聯(lián)合式空調(diào)系統(tǒng)傳遞規(guī)律與強化機理研究.pdf

1、該文對吸附/壓縮聯(lián)合式空調(diào)系統(tǒng)性能及其影響因素作了較為全面的理論分析與實驗研究.該文對新型吸附/壓縮聯(lián)合式空調(diào)系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了系統(tǒng)描述,提出了在房間進(jìn)行通風(fēng)換氣時,利用系統(tǒng)的除濕輪進(jìn)行排風(fēng)/新風(fēng)之間的焓交換,以強化除濕輪的傳熱傳質(zhì)性能的新思路,既改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)又達(dá)到了系統(tǒng)節(jié)能的目的.吸附/壓縮聯(lián)合式空調(diào)系統(tǒng)除濕輪采用高吸附性能改性硅膠材料.該文測試了新型改性硅膠材料的吸附特性,并進(jìn)行了傳熱傳質(zhì)強化機理分析.由于Al<'3

2、+>對水分子具有更強的親和力,當(dāng)Al原子鍵合進(jìn)入硅膠網(wǎng)絡(luò)后,使吸附劑材料更易吸附水分子,提高了吸附劑的吸附性能;同時,由于Al<'3+>摻雜形成Si-O-Al鍵,增強了孔道骨架的支撐力,提高了材料的耐熱性能和機械強度.該文對除濕輪通道吸附/解吸過程傳遞現(xiàn)象進(jìn)行了深入地實驗研究,得到了較為全面的吸附通道中溫、濕度場的分布規(guī)律.建立了描述除濕輪中水分吸附/解吸過程的傳熱傳質(zhì)動態(tài)模型,在吸附劑熱質(zhì)平衡方程中加入了擴散項,編制了變步長的隱式格式

3、程序用于模擬除濕輪吸附/解吸過程的傳熱傳質(zhì)性能,將模型與實驗結(jié)果對比顯示兩者相差在5﹪以內(nèi),說明所建立的模型能很好地反映除濕輪傳熱傳質(zhì)過程.利用除濕輪的傳熱傳質(zhì)模型和吸附性能實驗結(jié)果分析了影響除濕輪傳遞過程及強化途徑的因素.認(rèn)為在吸附劑吸附特性一定的條件下,除濕輪旋轉(zhuǎn)速度及傳遞單元數(shù)(NTU)是強化傳熱傳質(zhì)過程的兩個綜合因素.除濕輪的最佳轉(zhuǎn)速與其所采用的再生溫度、厚度、解吸角密切相關(guān),提高除濕輪的NTU有利于強化除濕輪的傳熱傳質(zhì)性能.當(dāng)

4、NTU在0~3.5的范圍內(nèi),吸附性能隨NTU的增加而迅速增加,處理面風(fēng)速增加雖然提高了傳遞系數(shù),但降低了NTU,使其吸附性能降低,而比傳遞面積與NTU成正比,較小的通道尺寸可以增加比傳遞面積,使除濕輪結(jié)構(gòu)更緊湊,但會增加空氣流通阻力,優(yōu)化的比傳遞面積為2500~3600m<'2>/m<'3>.除濕輪用于焓回收時,當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度<15rpm,其熱回收效率隨轉(zhuǎn)速的增加而快速增加,當(dāng)處理面風(fēng)速從0.5m/s增加3m/s時,能量回收效率下降了40﹪