“沸石—水”封闭吸附循环的传热传质特性

本文对以“沸石-水”为吸附工质对的吸附式热泵循环过程中的传热传质特性进行了理论分析和实验研究,提出了较切合实际的数学模型。该模型包括了吸附器中“沸石-水”固-汽两相随吸附过程变化的各物理参数和其它操作参数,较准确地模拟了实验过程。证实了传热速率控制热泵循环速度;说明强化吸附器的传热有利于提高吸附循环速度;而减少吸附器内非填充体积则有利于改进吸附式热泵的循环效率。     

吸附器中导热胶热传导系数的研究

本文在研究吸附式热泵吸附器传热性能的特性基础上，发现导热胶能有效降低吸附剂与吸附换热器表面间的接触热阻，阻后研制并测试了导热胶对颗粒吸附剂与吸附换热器表面之间以及成型吸附剂与吸附换热器表面之间接触热阻的影响。实验结果表明，导热胶是降低吸附剂与金属表面之间接触热阻的一种有效方法，可以提高吸附剂与金属表面之间的传热性能，而对吸附剂的吸附性能影响不大，为强化两种不同介质之间的传热提供了新的技术途径。     

煤油在内螺纹管中流动沸腾强化传热特性

针对石油化工过程中沸腾传热设备技术改造的需要 ,在 3× 1 0 5Pa (绝对压力 )的条件下 ,对煤油在垂直内螺纹管中的上升流动沸腾传热进行了实验研究 ,将实验结果同煤油在光管中的实验结果进行了比较 .实验结果表明 ,内螺纹管中的沸腾换热系数是光管的 1 6～ 2倍 ,并且可在小温差条件下实现流动沸腾传热 .提出了煤油在内螺纹管中的流动沸腾换热系数的关联式 ,并对煤油在内螺纹管中的流动沸腾特性和强化传热机理进行了分析 .     

翅片同心管吸附器解吸过程传热性能实验研究

为了研究翅片同心管吸附器在加热解吸过程中的传热性能,采用水浴式加热方法对30、40、50 cm三种高度不同的翅片同心管吸附器进行了实验研究。研究结果表明:在加热解吸的过程中,吸附质的脱附热随着吸附剂温度的升高而增大;在相同吸附剂温度下,冷凝管的冷凝温度越低,吸附质的脱附热越大;翅片同心管内吸附剂和吸附质的显热随吸附剂温度的升高而增大,且在相同温度下,吸附剂的显热远大于吸附质的显热;翅片同心管内传质通道的温度与吸附管中段的吸附剂温度最为接近,两者的温度相差0.1~1.5℃;与30、50 cm翅片同心管吸附器相比,40 cm翅片同心管吸附器传质通道内温度的变异系数相对比较稳定。     

立式径向流吸附器中流体均布的理论分析

为提高空分用吸附器吸附效率,通常在内分布流道布置一锥体使内外分布流道沿轴向压降梯度相等以保证空气在吸附剂中流场均匀。通过对立式径向Z型吸附器内的压降分析,推导出一个可表征当空气在吸附剂中均匀分配时吸附器各参数应满足的量纲1微分控制方程。同时对一个实验径向吸附器进行设计,利用该量纲1微分控制方程获得了锥体截面半径随轴向高度的变化规律,为该类径向吸附器的设计提供了理论依据。     

碱金属热管轴向传热极限的研究

通过钠热管测试过程中的实验现象，分析研究热管轴向传热率受粘性传热极限、声速传热极限、毛细力传热极限的限制。给出各种传热极限时的壁温分布曲线，并将实验的传热率值与理论值进行比较。最后对实验过程中未发现携带传热极限进行了详细的分析。     

螺旋扁管干式蒸发器的传热性能

对螺旋扁管干式蒸发器(TDE)和常规折流板干式蒸发器(BDE)的传热性能进行实验研究。研究了蒸发温度(Te)、冷凝温度(Tc)、管外壳程流体Reynolds数(Reo)和热通量(qi)对传热性能的影响。研究表明,随着Te、Reo和qi的增大,TDE和BDE的传热性能均提高。随着Tc的增大,TDE和BDE的传热性能降低。对装配TDE和BDE的风冷热泵分别进行了测试,测试表明,在相同制冷工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了36.3%,风冷热泵的制冷性能系数(COP)相应地提高了6.0%;在相同制热工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了41.7%,风冷热泵的制热COP值相应地提高了15.8%;说明TDE可应用于风冷热泵,且其性能优于BDE。     

吸收式热泵系统的计算和强化

本文通过试验,研究了溴化锂吸收热泵系统中的主要设备——降膜吸收器的传质、传热过程,并提出了对具有传递阻力的热泵系统中,特性系数的计算方法.根据试验数据计算出的结果表明:在降膜吸收器中用螺纹管代替普通的光滑管,可以大大提高系统的有效温升和特性系数.     

乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

螺旋扁管干式蒸发器的传热性能

对螺旋扁管干式蒸发器（TDE）和常规折流板干式蒸发器（BDE）的传热性能进行实验研究。研究了蒸发温度（T_e）、冷凝温度（T_c）、管外壳程流体Reynolds数（Re_o）和热通量（q_i）对传热性能的影响。研究表明,随着T_e、Re_o和q_i的增大,TDE和BDE的传热性能均提高。随着T_c的增大,TDE和BDE的传热性能降低。对装配TDE和BDE的风冷热泵分别进行了测试,测试表明,在相同制冷工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了36.3%,风冷热泵的制冷性能系数（COP）相应地提高了6.0%;在相同制热工况下,TDE的总传热系数比BDE提高了41.7%,风冷热泵的制热COP值相应地提高了15.8%;说明TDE可应用于风冷热泵,且其性能优于BDE。     

连续回热型吸附式空调/热泵循环特性与动态性能(Ⅱ)结果与讨论

根据非平衡吸附条件下系统的动态方程计算了系统各参数的动态变化规律 ,并与实验值进行了对比 ,验证了理论模型的正确性 ,同时通过计算确定了吸附床传热系数、吸附床滞留传热介质量、吸附床加热与冷却介质热容、热源温度、冷却水温度、循环周期等对连续回热型吸附式空调 /热泵系统运行 p -t-x图的影响以及它们对系统运行SCP与COP的影响 ,分析了产生这些影响的机理 ,为该类机型的优化设计与运行奠定了基础     

水/二甘醇Ⅱ型吸收式热泵性能的模拟

提出了水/二甘醇Ⅱ型吸收式热泵循环系统.从热力学原理出发,建立了描述该类热泵的数学模型,用实验对理论模型进行了验证,两者基本吻合.研究并分析了不同热源、热阱温度、回流比及溶液换热器传热效率对热泵性能的影响.     

HEAT AND MASS TRANSFER IN THE ADSORBENT BED OF AN ADSORPTION HEAT PUMP

The heat and mass transfer equations governing an adsorbent bed in an adsorption heat pump and the mass balance equation for the adsorbent particles in the adsorbent bed were solved numerically to simulate the cycle of a basic adsorption heat pump, which includes isobaric adsorption, isosteric heating, isobaric desorption, and isosteric cooling processes. The finite difference method was used to solve the set of governing equations, which are highly nonlinear and coupled. The pressures of the evaporator and condenser were 2 and 20 kPa, respectively, and the regeneration temperature of the bed was 403 K. Changes in the temperature, adsorptive pressure, and adsorbate concentration in the adsorbent bed at different steps of the cycle were determined. The basic simulated cycle is presented in a Clausius-Clapeyron diagram, which illustrates the changes in average pressure and temperature of the adsorbent bed throughout the cycle. The results of the simulation indicated that the most time-consuming processes in the adsorption heat pump cycle were isobaric adsorption and isobaric desorption. The high thermal resistance of the bed slows down heat transfer, prolonging adsorption and desorption processes.     

连续回热型吸附式空调/热泵循环特性与动态性能(Ⅰ)模型与仿真

以连续回热型吸附式空调 /热泵为研究对象 ,通过对系统循环特性的分析 ,给出了吸附床、热源、冷凝器、蒸发器等主要部件的动态方程 .并充分考虑了吸附床回热过程中方程的变化 ,同时考虑了吸附床解吸吸附过程的非平衡吸附特性 ,引入了非平衡吸附方程 .给出了系统各主要性能参数的计算方法 ,为系统循环特性与动态性能的进一步分析奠定了基础     

吸附式制冷新技术

固体吸附式制冷技术是充分利用低品位热能的一种有效手段 ,本文结合国际上吸附制冷研究的最新动态以及作者实验研究成果 ,对吸附式制冷系统及其在能量综合利用中的一些新技术进行了总结及探讨 .     

通气式搅拌槽的传热特性

研究了通式搅拌槽槽壁给热系数（ｈｗ）随通气速率和搅拌转速变化的规律和机理，在搅拌过程中存在一个临界转速，它决定了通气是增大还是减小ｈｗ。通过引入综合反映操作条件对ｈｗ影响的无因次数Ｈｚ，获得了一个偏差较小并且简单实用的ｈｗ半经验关联式。     

反应器内连续移热SO2转化系统(Ⅰ)深埋在颗粒填料中热管的传热性能

建立了气体横掠深埋在颗粒填料中的热管时的传热模型 ,并用数值方法进行求解 .此外 ,通过实验研究得到了传热的准数关联式 ,并对理论与实验结果进行了对比 ,为进一步进行SO₂ 连续换热的研究提供了基础     

MATHEMATICAL MODEL DEVELOPMENT AND SIMULATION OF HEAT PUMP FRUIT DRYER

ABSTRACT

A mathematical model of a heat pump fruit dryer was developed to study the performance of heat pump dryers. Using the moisture content of papaya glace' drying, the refrigerant temperature at the evaporator and condenser and the performance, was verified. It was found that the simulated results using closed loop heat pump dryer were close to the experimental results. The criteria for evaluating the performance were specific moisture extraction rate and drying rate. The results showed that ambient conditions affected significantly on the performance of the open loop dryer and the partially closed loop dryer. Also, the fraction of evaporator bypass air affected markedly on the performance of all heat pump dryers. In addition, it was found that specific air flow rate and drying air temperature affected significantly the performance of all heat pump dryers.