太阳能平板降膜溶液再生过程的实验研究

【摘要】： 太阳能溶液除湿空调系统无污染、耗电少且可利用低品位热源实现再生，因此具有广阔的发展前景。 再生器性能系数不高是太阳能溶液除湿空调系统亟待解决的问题之一。集热型再生器将太阳能集热器和再生器的功能合二为一，结构简单，同时它利用太阳能直接加热稀溶液，使再生可以在较低的温度下进行，提高了太阳能利用效率。 本文对太阳能平板降膜再生过程的传热传质特性进行了分析，并采用不同除湿溶液进行了实验研究。针对不同的实验工质：氯化钙溶液、氯化锂溶液、质量比1∶1的氯化钙和氯化锂混合溶液，研究了空气入口温度、含湿量、空气流量、溶液流量、溶液进口温度、进口浓度对再生量和再生器效率的影响。 实验结果表明：较低的溶液进口浓度和空气入口含湿量以及较高的溶液进口温度能够增加再生量和再生器效率；而空气入口温度升高时，再生量和再生器效率仅略有增加。 在相同的溶液和空气入口参数下，CaCl_2溶液的再生性能最优，1∶1混合溶液次之，LiCl溶液的再生性能最差。综合除湿和再生性能考虑，1∶1混合溶液是一种性价比较高的除湿溶液。 【关键词】：集热型再生器 降膜 热质交换 再生器效率
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 现有空调系统存在的问题11-12
• 1.1.2 太阳能资源亟待开发12-13
• 1.2 太阳能溶液除湿空调系统13-21
• 1.2.1 太阳能溶液空调系统流程13-14
• 1.2.2 空气与除湿溶液传热传质机理14-19
• 1.2.3 集热型再生器的提出19-21
• 1.3 研究现状21-24
• 1.3.1 国外研究现状21-24
• 1.3.2 国内研究现状24
• 1.4 本文的研究内容24-26
• 第二章 太阳能平板降膜过程理论分析26-37
• 2.1 平板降膜再生过程的数学模型26-31
• 2.1.1 集热型再生器溶液再生过程分析26-27
• 2.1.2 数学模型的建立27-30
• 2.1.3 数学模型的求解30-31
• 2.1.4 影响再生器性能的主要因素31
• 2.2 除湿溶液对再生性能的影响31-36
• 2.2.1 除湿溶液蒸汽压比较32-34
• 2.2.2 除湿溶液腐蚀性比较34-35
• 2.2.3 除湿溶液经济性比较35-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第三章 实验方案设计37-52
• 3.1 实验装置37-42
• 3.1.1 集热型再生器设计37-39
• 3.1.2 溶液输送系统39
• 3.1.3 空气输送系统39
• 3.1.4 太阳模拟器装置39-41
• 3.1.5 人工环境房41-42
• 3.1.6 实验场地42
• 3.2 再生器的评价方法42-44
• 3.2.1 再生量42-43
• 3.2.2 再生器效率43
• 3.2.3 再生过程的传质系数43
• 3.2.4 无量纲蒸汽压差比43-44
• 3.3 实验仪器及测试方法44-49
• 3.3.1 空气温湿度的测量46
• 3.3.2 溶液温度的测量46-47
• 3.3.3 空气流量的测量和调节47
• 3.3.4 溶液流量的测量47
• 3.3.5 溶液浓度的计算47-48
• 3.3.6 实验数据检验48-49
• 3.4 实验内容及方法49-50
• 3.5 实验步骤50
• 3.6 本章小结50-52
• 第四章 实验结果及讨论52-66
• 4.1 集热型再生器性能影响因素分析52-60
• 4.1.1 再生器高度对再生量的影响52-53
• 4.1.2 溶液流量对再生量的影响53-54
• 4.1.3 空气流量对再生量的影响54-56
• 4.1.4 入口空气含湿量对再生过程的影响56-57
• 4.1.5 入口空气温度对再生过程的影响57-58
• 4.1.6 溶液进口浓度对再生过程的影响58-59
• 4.1.7 进口溶液温度对再生过程的影响59-60
• 4.2 入口参数对再生器效率的影响60-62
• 4.2.1 空气和溶液流量对再生器效率的影响60-62
• 4.2.2 其它进口参数对再生器效率的影响62
• 4.3 实验结果与理论计算结果的比较62-63
• 4.4 两种再生器的热性能比较63-64
• 4.4.1 闭式再生器的选择63
• 4.4.2 集热器的选择和效率计算63-64
• 4.4.3 两种再生器的效率比较64
• 4.5 本章小结64-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 主要结论66
• 5.2 问题与展望66-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73

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