内燃机的热效率并不高,燃油燃烧所产生的大部分能量都被排气和冷却液带走,只有约三分之一的能量转化为有用功。内燃机的余热回收技术通过有效利用排气和冷却液的能量,将显著提高燃油的能量利用率并减少碳排放。而吸附式制冷技术则是具有较大发展潜力的发动机余热回收技术,车载吸附制冷系统利用发动机余热驱动的吸附床来代替传统蒸汽压缩制冷系统中的压缩机,通过吸附床的吸附作用使蒸发器中的工质蒸发,从而实现制冷。本文提出了一种发动机冷却液驱动的耦合热管的翅片管式吸附床（吸附单元管）,以FAM-Z02分子筛/水为吸附工质对,并利用重力式热管改善吸附床的传热性能,同时避免了冷却液与床体直接接触所引起的腐蚀。基于计算流体动力学（CFD）方法,结合实验验证的热管模型和吸附等温线模型,本文建立了吸附单元管的三维数值模型,并利用该模型分析了吸附床的吸/脱附特性。本文主要研究了循环时间、吸附剂粒径、冷源温度、热源温度以及吸附床的翅片数量、翅片厚度、传质通道直径等因素对热管吸附床吸/脱附特性的影响,并通过比制冷功率（SCP）、性能系数（COP）、和吸附床与吸附剂的质量比（AAMR）三个指标来评估吸附制冷系统的制冷性能。研究发现,热管可以显著促进吸附床的传热过程。与普通管翅式吸附床相比,耦合热管的管翅式吸附床能显著缩短脱附时间。尽管热管的存在增加了吸附床的重量,但吸附制冷系统的制冷性能得到了更明显的提升,与普通管翅式吸附床相比,耦合热管的FAM-Z02分子筛管翅式吸附床的SCP和COP分别提高了15.3%和19.1%。当循环时间为8510 s时,SCP存在最大值为64.19 W/kg。小粒径的FAM-Z02具有更小的颗粒内部传质阻力,从而可以使吸附床在相同的循环时间内吸/脱附更多的制冷剂。当FAM-Z02的直径为0.1 mm时,吸附制冷系统具有最佳的SCP为66.7 W/kg。而随着吸附剂粒径的增加,吸附制冷系统的SCP和COP都逐渐减小,因此在制造成本可接受的情况下,应尽可能选择较小粒径的吸附剂。较低的冷源温度和较高的热源温度会增加吸附床的循环吸附量,当冷源温度和热源温度分别为300 K和365 K时,吸附制冷系统能达到更高的SCP。吸附床的结构对吸附床的吸/脱附特性和制冷性能有重要影响。增加翅片数量可以提高翅片与吸附剂的接触面积,12翅片吸附床的SCP比4翅片吸附床提高了52.5%。增加翅片厚度可以提高翅片的换热能力,翅片厚度为2 mm的吸附床的SCP比厚度为0.75 mm厚的吸附床高了15.9%。增大传质通道的直径可以提高制冷剂的吸/脱附速率,传质通道直径为12 mm的吸附床的SCP比传质通道直径为4 mm的吸附床高了49.2%。上述措施均可以显著缩短循环时间并提高吸附床的SCP,然而增加翅片的数量与厚度会增加吸附床的重量,增大传质通道的直径会压缩吸附剂的容纳空间。因此在车载吸附制冷系统的实际应用中,既要考虑系统的制冷性能,还要尽量减少吸附床的重量,不能一味追求过高的SCP。模拟结果表明,在满足制冷负荷的情况下,具有6翅片、1.2 mm厚度翅片和10 mm直径传质通道的吸附床具有最小的总质量。