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重力式热管吸附床的结构设计及性能研究

于可真  
【摘要】: 近年来,经济的高速发展和能源短缺、环境恶化两者间产生的矛盾已成为全世界共同关注的焦点。实施可持续发展战略,科学、清洁用能是解决这一矛盾的有效方法。在制冷技术新一轮革新中,吸附式制冷因其环保、节能两大优点脱颖而出。 本文模拟船舶运行环境的特点,设计了一套利用重力式热管传热的吸附制冷岸基实验系统,通过计算以及相关实验,探讨吸附式制冷在船舶上进行推广的可行性。通过对本课题的研究,得到如下几点结论: 1.研究吸附式制冷技术的理论研究进展和实际应用,重点介绍了该技术应用于船舶的情况。利用船舶尾气将其蕴含的能量引入吸附式制冷技术中,计算了理论产生的制冷量。 2.研究了主要几种吸附式工质对的适用条件和工作特性,针对实际工况选择了以一定比例掺入膨胀石墨的氯化钙—氨气作为本文设计的岸基实验系统的制冷工质对。 3.重力式热管具有较高的性价比,本文利用它进行吸附床内的传热,有效地提高了传热性能,同时根据重力式热管的工作条件要求设计了旋转式吸附床。 4.根据工作温度和传热功率,选择了合适的热管工作液体并确定了尺寸。为保证热管充分传热和工作安全,本文对热管的传热极限进行了验算。 5.为确定重力式热管工作时与水平面形成的夹角对传热性能的影响,本文设计了一套实验方案,并最终确定了旋转式吸附床内使用的重力式热管的最佳倾角为40°。 6.本文根据陆地实际情况,设计了模拟船舶环境特点的吸附式制冷岸基实验系统,具体确定了吸附床的尺寸和沉浸式直立管式蒸发器和卧式壳管冷凝器及相应的蒸发和冷凝面积,最终完成系统布置。


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