拟连续吸附制冷循环的实验与模拟研究

　　符 号

　　Bi—吸附床层毕渥数

　　Bisf—吸附器壁对于导热流体传热而言的毕渥数

　　Cpf—导热流体比热,kJ/kg•K

　　D—吸附床直径,m

　　Drs—吸附器壁面相对热扩散系数

　　hf—导热流体传热系数,W/m²•s

　　K_A—吸附床层和导热流体相对导热系数

　　m—单位重力吸附剂的吸附量,kg/kg

　　Ps—吸附质饱和压力,mmHg

　　r^*—无因次径向坐标

　　Sb—吸附床层横截面积,m²

　　S_W—吸附器壁面横截面积,m²

　　t*—无因次时间

　　Tin—吸附床进口温度,℃、K

　　uf—导热流体的流速,m/s

　　x*—无因次轴向坐标

　　Bisw—吸附器壁对于吸附剂接触传热而言的毕渥数

　　C_eff—吸附床层有效比热,kJ/kg•K

　　C_ps—吸附器壁面金属比热,kJ/kg•K

　　Drb—吸附床层相对热扩散系数

　　Ga—吸附器中吸附剂的充装量,kg

　　hw—吸附器壁面和吸附剂接触传热系数,W/m2•s

　　L—吸附器壁有效长度,m

　　Pe—导热流体的佩克来特准数

　　r—吸附床径向坐标,m

　　R—气体常数

　　Sf—导热流体横截面积,m2

　　t—时间,s、h

　　T_f—导热流体温度,℃、K

　　T₀—外界环境温度,℃、K

　　x—吸附床层轴向坐标,m

　　α_eff—吸附床层有效热扩散系数,W/s

　　αs—吸附器壁面热扩散系数,W/s

　　Ψ—吸附器壁面无因次温度

　　λb—吸附床层导热系数,W/m•K

　　λw—吸附器金属壁面导热系数,W/m•K

　　ρ_f—导热流体密度,kg/m³

　　α_f—导热流体热扩散系数,W/s

　　Θ—导热流体无因次温度

　　Φ—吸附床层无因次温度

　　λf—导热流体导热系数,W/m•K

　　ρb—床层-吸附剂密度,kg/m³

　　ρs—吸附器壁面金属密度,kg/m³

　　1 引言

　　随着不可再生性能源的短缺及环境污染,各国对可持续发展的既节能又环保的各种技术日益关注[1~6]。吸附式制冷(供热)系统就是其中一种既节能(电能) 又环保的可持续发展的技术。自从Faraday于1848年提出吸附制冷工作原理以来,人们已对于单床间歇制冷系统进行了较多的研究,但对于双床或多床连 续制冷系统的详细实验和理论研究并不多,尤其是对双床连续吸附制冷系统中双床再生和吸附的切换,床层整体传热传质的强化等问题研究较少,而这些问题是实现 吸附式连续制冷的关键。本文通过实验和理论模拟相结合的方法对这些问题进行了研究,为连续吸附制冷机的设计及优化提供了理论及实验依据。