固体吸附除湿空调系统作为具有广泛应用前景的绿色节能空调技术，在低品位热能利用、能量回收、空气湿度高品质调节等方面具有诸多优势。如何增强热湿处理能力、提高能量利用效率是固体吸附除湿技术研究的重要目标。本文围绕开发低温热源（＜100℃)驱动的高性能除湿系统展开，从揭示强化传热传质与理想等温除湿提升吸湿能力机理出发，发展了等温空气内部冷却的交叉流除湿系统并建立了交叉流除湿传热传质数学模型，研究解决吸附热影响问题，提高吸附除湿性能。
　　论文首先通过添加羧甲基纤维素(CMC)为粘接剂、碳纤维粉末为导热助剂与硅胶加水混合固化，然后结合冷冻干燥层间造孔的方法制备获得了新型固化干燥剂。与粉末硅胶相比，添加碳纤维粉末制备的新型固化干燥剂虽然传质能力降低，但最高导热系数提高13.8倍。与普通加热方法制备的固化干燥剂相比，新型固化干燥剂吸附传质系数可以提高1倍。
　　论文建立了典型除湿通道传热传质数学模型，对吸附除湿过程的传质规律进行了理论分析，研究了不同参数条件对除湿性能与传质特性的影响。模拟对比了硅胶及新型固化干燥剂样品SC20和SCC20的除湿特性，揭示了干燥剂强化传热且兼顾传质能力的重要性。结果表明，同等干燥剂层厚度条件下，SCC20除湿性能有效提升。
　　论文搭建了等温除湿实验装置，开展了干燥剂涂层等温吸/脱附实验研究，研究了不同参数条件对等温除湿特性的影响。论文建立了等温除湿传热传质数值模型，并理论分析了不同热边界条件下干燥剂涂层的除湿性能与传质规律。对比完全绝热与等温边界两个极端情形发现，等温边界条件可以有效提高吸附速率，吸/脱附过程传质系数提高近1倍。
　　上述研究表明，通过强化传热以及等温除湿可以有效提高除湿能力，因此论文建立了等温空气内部冷却的涂层式交叉流除湿系统并开展了除湿性能实验研究。结果显示，采用等温空气交叉同步冷却的交叉流除湿系统可以有效消除吸附热影响，提升除湿能力，并且系统能够以低再生温度(80℃)实现目标湿度要求。
　　最后，为了对交叉流除湿单元进行运行与结构参数优化，论文建立了交叉流除湿单元传热传质数学模型。数值模拟结果显示，与没有冷却空气的运行情况相比，当交叉流除湿单元冷却侧引入1m/s的冷却空气时，除湿量DD和除湿性能系数DCOP提高约35％;当再生温度为80℃、等温冷却空气流速为4m/s时，在考察的入口空气含湿量变化范围0.012kg/kg——0.020kg/kg内，处理空气出口含湿量均能满足目标出口湿度的要求，表明交叉流除湿单元具有较宽的适用范围。改变再生空气温度的研究结果显示，交叉流除湿单元能够以60℃的低温热源驱动。数值模拟结果也显示，除湿性能指标对交叉流除湿单元翅片厚度和高度的变化不敏感，但受干燥剂层厚度和翅片间距变化的影响显著。对比交叉流除湿单元冷却侧与除湿侧传热强化对除湿性能的影响发现，除湿侧传热能力是影响除湿性能的主导因素。
　　综上所述，强化传热传质结合交叉流同步等温冷却的方式可以有效消除吸附热影响，实现吸湿能力和热力性能提升，使得交叉流除湿单元能以低再生温度驱动。因此，在实际吸附除湿空调系统中具有诱人的开发前景。