收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

燃料电池汽车余热驱动的活性炭—甲醇吸附式制冷系统的研究

杨培志  
【摘要】: 燃料电池汽车的开发和研究成为各国开发绿色汽车的主流。燃料电池的工作效率一般在50%左右,对其余热回收利用具有极大的社会经济意义。吸附式制冷作为环境友好的制冷方式和利用低品位能源的有效工具,近年来得到广泛关注。本文的任务是对燃料电池汽车的余热进行回收,并应用于吸附式制冷系统,使汽车空调符合节能和环保的要求。 本文选取丰田汽车公司生产的型号为TOYOTA FCHV的一款燃料电池汽车为研究对象,针对燃料电池汽车余热驱动的活性炭—甲醇吸附式制冷系统进行研究。 从纯热力学角度对基本两床连续循环、绝热回质循环、等温回质循环这三种吸附式制冷循环的热力学过程进行分析,并采用C++语言进行编程模拟计算,探讨蒸发温度、冷凝温度及热源温度对解吸温度、吸附温度、循环吸附率、COP、周期制冷量等的影响。综合比较计算结果及燃料电池余热的特点,确定燃料电池汽车余热驱动吸附式制冷系统采用两床连续等温回质循环方式。 在此基础上进行了吸附式制冷系统结构设计。整个系统分为三个主要回路:吸附床加热冷却回路、吸附质循环回路以及热水循环回路。吸附床采用单元吸附管组合结构型式,冷凝器和蒸发器均采用管带式换热器,节流装置采用内平衡式热力膨胀阀。 考虑吸附床内非平衡吸附的特点,建立了吸附床传热传质数学模型,利用数值方法对数学模型进行了求解,讨论吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附率、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率的动态变化规律,以及吸附床在加热过程中吸附剂温度、解吸速率、解吸量的动态变化规律。 针对燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷循环过程吸附、解吸特性,采用动态分析方法,对吸附床在不同阶段(等容加热、等压解吸、等容冷却、等压吸附)的工作过程,分别建立了动态方程,并就蒸发器及冷凝器建立相应的动态方程。利用数值方法对数学模型进行求解,全面而系统地分析了循环周期、热源温度、外界空气温度、空调回风温度以及冷却水入口温度等参数对系统性能的影响,以及吸附速率、吸附床温度、冷凝温度、蒸发温度、制冷功率等参数的动态变化规律。 本文的研究为低品位热源驱动的吸附式制冷系统设计提供了理论依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄清;陈焕新;;燃料电池汽车余热驱动吸附式空调中回质过程对系统性能的影响[J];制冷;2006年01期
2 陈焕新;谭显光;;吸附式制冷系统在燃料电池汽车中的应用研究[J];建筑热能通风空调;2005年05期
3 杨培志;;燃料电池汽车余热驱动吸附制冷系统方案研究[J];制冷;2007年03期
4 张慕荆;燃料电池汽车的概念[J];汽车与配件;2000年31期
5 郭志东;迈向实用化阶段的燃料电池汽车[J];北京汽车;2001年05期
6 潘元青;周惠娟;;燃料电池燃料的开发利用对石化行业的影响[J];石油商技;2002年06期
7 ;国内首台燃料电池汽车问世[J];科学大观园;2003年05期
8 蔡夏英;燃料电池汽车加氢站示范工程建设技术方案研究[J];上海建设科技;2005年02期
9 杨培志;;燃料电池汽车余热驱动吸附制冷循环方式的研究[J];制冷;2007年04期
10 ;电动车:前途最看好[J];中国科技财富;2007年11期
11 程振彪;德国开发燃料电池汽车氢裂化催化剂[J];汽车科技;1998年04期
12 许经纶;“奔驰”燃料电池汽车问世[J];城市公用事业;1998年04期
13 ;美国计划生产燃料电池汽车[J];天津汽车;1999年02期
14 仲光;氢动一号——领导燃料汽车的先锋[J];世界汽车;2001年03期
15 宋文生,李磊,王宇新;燃料电池汽车氢源[J];汽车工程;2003年04期
16 ;首都公交新成员——戴姆勒—克莱斯勒向北京交付燃料电池公共汽车[J];世界汽车;2006年01期
17 吴憩棠;;中国燃料电池发动机研发的领跑者——上海神力科技有限公司总经理胡里清博士[J];汽车与配件;2008年13期
18 卢利平;;知名的化学工程、燃料电池专家 我国燃料电池技术的奠基者和开拓者之一 “十一五”节能与新能源汽车专家组成员 中科院大连化物所研究员、燃料电池工程中心总工程师 大连新源动力股份有限公司董事长 中国工程院院士——衣宝廉[J];功能材料信息;2010年04期
19 豪彦;21世纪世界汽车工业发展趋势(四)——燃料电池汽车[J];汽车与配件;2001年Z2期
20 阎国光;;国外燃料电池汽车最新动态[J];轻型汽车技术;2001年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈焕新;黄清;;燃料电池汽车余热驱动吸附式空调中回质过程对系统性能的影响[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
2 蔡芬芬;刘挺;;空调器制冷量空气焓值法测试结果的不确定度评定[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
3 唐颖;陈海军;崔群;陈修军;杨奇;姚虎卿;;凹土-氯化钙复合吸附剂吸水速率和模拟制冷性能探讨[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
4 顾彩亚;张小松;邢志勇;;一拖多燃气空调系统仿真与分析[A];中国制冷学会2007学术年会论文集[C];2007年
5 周光亮;刘洁华;;房间量热计空调器冷量测试不确定度分析[A];第九届全国空调器、电冰箱(柜)及压缩机学术交流会论文集[C];2008年
6 贾磊;岳海兵;程立权;商允恒;;水源热泵机组制冷量测量不确定度评定[A];第十三届全国热泵与系统节能技术大会论文集[C];2008年
7 潘牧;;燃料电池汽车发展趋势[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
8 姚勇涛;任恒良;孔繁虹;王迪;李卫华;张剑飞;;燃料电池汽车用DC/DC变换器及其控制策略的研究[A];2002中国电动汽车研究与开发[C];2002年
9 刘艳玲;王如竹;夏再忠;;一种新型的太阳能吸附式制冷系统的设计及性能模拟[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
10 王正根;王如竹;;固体吸附制冷用作农村家用冰箱和空调的可行性研究[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨培志;燃料电池汽车余热驱动的活性炭—甲醇吸附式制冷系统的研究[D];中南大学;2008年
2 王凯;氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性及其在双热管型吸附制冷系统中的应用[D];上海交通大学;2007年
3 周晓晖;基于人—车闭环系统的燃料电池汽车正向仿真研究[D];吉林大学;2009年
4 黎娜;双酚A在表层沉积物主要组分上的吸附及其生物降解规律研究[D];吉林大学;2008年
5 郭志勇;自然水体中多种固相物质对有机氯农药的吸附特征研究[D];吉林大学;2010年
6 沈希;制冷压缩机制冷量测控系统的若干理论问题与实践[D];浙江大学;2006年
7 刘亮;自然水体多种固相介质及其主要化学组分对铅、镉和铜的吸附特征研究[D];吉林大学;2007年
8 白红宇;HT-7U超导托卡马克氦制冷系统热力学分析及设计研究[D];中国科学院研究生院(等离子体物理研究所);2002年
9 杜冰雁;20K温区脉冲管制冷机的实验研究和数值模拟[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2007年
10 钟晓晖;微型制冷系统仿真与实验研究[D];北京工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王梦简;我国燃料电池汽车产业政策研究[D];浙江大学;2012年
2 黄先国;燃料电池汽车动力参数匹配与试验技术研究[D];上海交通大学;2010年
3 陈明洁;基于重型底盘测功机的燃料电池汽车经济性评价设备开发[D];清华大学;2011年
4 冯文;燃料电池汽车氢能系统评价及北京案例分析[D];清华大学;2003年
5 李嘉;低压蒸汽驱动复合吸附剂—氨吸附冷冻系统的仿真和实验研究[D];上海交通大学;2009年
6 胡金强;新型硅胶—水吸附式制冷机系统设计与性能模拟[D];上海交通大学;2008年
7 甄咏鹏;余热排出泵水力设计研究[D];大连理工大学;2010年
8 张文杰;新型硅胶—水吸附式制冷机的实验研究[D];郑州大学;2008年
9 侯娟;不同性质的污染物在沉积物分离组分上的吸附特征[D];昆明理工大学;2011年
10 宁会锋;带经济器螺杆制冷压缩机及其循环系统的研究[D];天津大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王 林;通用坚持认为:2010年能大批量生产燃料电池汽车[N];中国汽车报;2003年
2 李永钧;世界燃料电池汽车推广状况[N];中国商报;2003年
3 肖汶;我国燃料电池汽车研发正赶超国际水平[N];科技日报;2002年
4 赵英;燃料电池汽车将成为世界汽车工业新的竞争焦点[N];经理日报;2003年
5 毛黎;燃料电池汽车正向我们驶来[N];科技日报;2002年
6 魏衍亮;燃料电池汽车专利布局与竞争态势[N];中国知识产权报;2009年
7 王大军;日本决定大力普及燃料电池[N];国际经贸消息;2002年
8 但茹/编译;让汽车远离污染[N];中国商报;2003年
9 倪维斗 朱家琏;燃料电池汽车商业化前景不乐观[N];中国汽车报;2005年
10 本报通讯员 胡伏珍;甘为国策献余热[N];益阳日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978