小型风冷氨/盐非绝热吸收式制冷系统理论与实验研究

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随着经济社会的发展以及不可再生资源的持续消耗,世界能源形势将会越来越严峻。在我国节能减排要求的大背景下,能源的高效利用及可再生能源的开发及利用相关方面的课题将会成为研究热点。硫氰酸钠-氨和硝酸锂-氨吸收式制冷系统具有能够直接利用低品位热能驱动获得0℃以下蒸发温度制冷量,且无需精馏装置、易实现小型化。当前硝酸锂-氨和硫氰酸钠-氨吸收式制冷系统研究领域存在的几个关键问题有:溶液热物性数据特别是比熵参数求解困难以及由此导致的(?)分析结果精度低、风冷系统性能系数低且优化手段有限、实验研究成果缺乏等。论文围绕这几个问题开展了针对性的深入研究工作。在工质对的热物理性质研究方面,论文汇总了国内外的相关实验数据并用合理的数学模型对最新发表的实验数据进行拟合。在溶液比熵的求解过程中,论文首次提出用Debye-Huckel极限定律对极稀浓度下的硫氰酸钠-氨和硝酸锂-氨电解质溶液的活度系数进行求解,并将求解结果作为溶液任意浓度下活度系数积分求解的边界条件,从而在理论上正确的完成溶液比熵参数的求解。在系统热力性能研究方面,论文深入分析了在风冷工况下单效和双效系统的运行参数,着重研究了系统在不同吸收器出口温度下系统的工作状况:不同吸收器出口温度下对应的系统COP变化,系统换热器的热负荷变化,溶液泵的循环流量变化等。在系统(?)分析方面,论文提出在考虑溶液温度压力变化带来的(?)变的基础上增加溶液浓度变化导致的(?)变,着重分析了不同发生温度,不同吸收器出口温度等情况下的系统(?)效率以及系统各个组成部件的(?)损失。在系统的实验研究方面,设计并搭建了硫氰酸钠-氨和硝酸锂-氨风冷非绝热吸收式制冷系统实验平台。实验平台能够模拟NH3-LiNO3和NH3-NaSCN吸收式制冷系统在风冷工况下不同的运行状态并记录系统运行过程中各个工作参数。论文对小型风冷硝酸锂-氨和硫氰酸钠-氨吸收式制冷循环的理论和实验研究成果不仅重要的学术价值,而且对硫氰酸钠-氨和硝酸锂-氨吸收式制冷系统的产品设计开发及应用推广具有重要意义。
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