太阳能驱动双工质对吸收式制冷系统优化与运行特性研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TB6密级：公开UDC：621学号：150367太阳能驱动双工质对吸收式制冷系统优化与运行特性研究研究生姓名：李腾导师姓名：殷勇高教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称动力工程及工程热物理论文答辩日期2018年6月5日二级学科名称制冷及低温工程学位授予日期2018年6月19日答辩委员会主席张小松教授评阅人S18003161S180031622018年6月12日硕士学位论文太阳能驱动双工质对吸收式制冷系统优化与运行特性研究专业名称：动力工程及工程热物理研究生姓名：

2、李腾导师姓名：殷勇高教授本论文获国家重点研发计划和国家自然科学基金项目（51376043）资助RESEARCHONOPTIMIZATIONANDOPERATIONALCHARACTERISTICSOFSOLARABSORPTIONREFRIGERATIONSYSTEMUSINGTWOWORKINGPAIRSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLITengSupervisedbyProf

3、.YINYonggaoSchoolofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityJune.2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授

4、权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要太阳能驱动双工质对吸收式

5、制冷系统优化与运行特性研究摘要将太阳能作为吸收式制冷系统驱动热的主要来源，具有绿色清洁、对环境友好等特点。太阳能驱动吸收式制冷系统可用以缓解夏季用电紧张，在与建筑进行一体化结合中展现出较高的应用价值。考虑到传统溴化锂吸收式制冷系统在太阳能利用上存在利用率不高和白天驱动制冷时间短等问题，本文在前期构建的双工质对吸收式制冷循环基础上，建立太阳能驱动双工质对吸收式制冷系统(联合系统)。在联合系统㶲分析的基础上提出优化目标、给出寻优结果；结合实验研究，通过耦合传热传质评估方法分析LiCl溶液在降膜吸收过程中显示出的

6、高吸收速率的原理；对联合系统建立仿真模型，对全天运行特性进行模拟分析，同时提出相应运行调节方法。首先，基于热力学第二定律对循环各部件的㶲损失及其占比进行计算分析，㶲损失较大的部件依次为低压级吸收器、高压级发生器以及低压溶液热交换器，三者共计占总㶲损失71.93%。在此基础上，利用㶲损失分解理论进一步指出了㶲损失的来源。低压溶液热交换器可避免㶲损失的比例超过80%，最具备进一步优化的潜力。以循环COP及循环㶲效率同时达到最大值作为寻优标准，对循环在不同蒸发温度下的最优热源进口温度进行寻优，最后给出该循环最优热

7、源进口温度与蒸发温度拟合关联式。以联合系统所需集热器面积最小、联合系统㶲效率达到最大进行寻优，给出了联合系统最佳集热器面积与蒸发温度的拟合关联式。以期为联合系统初投资、系统优化运行等方面提供依据。降膜式吸收器作为双工质对吸收式制冷循环的实现形式，考虑到传统对数平均温差/势差评估方法对降膜吸收过程中传热传质系数的求解缺乏理论依据，因此，引入降膜吸收耦合传热传质评估方法。应用该评估方法分析了溶液物性对降膜吸收速率的影响，指出具有较高密度值及较低溶液焓值对温度偏导值的吸收工质有利于提高实际降膜吸收器的吸收效率。揭

8、示了对比实验中，LiCl溶液降膜吸收速率高于LiBr溶液的原因在于LiCl溶液较低的运行浓度以及较高的降膜传质系数。混合溶液因配比灵活、成本可调，具有一定的应用优势。本文给出了LiCl与CaCl2以质量比为1:1的混合工质作为纯LiCl工质的替代方案，实验研究了该混合工质在降膜吸收过程中的性能表现。进一步地，利用耦合传热传质评估方法建立降膜式吸收器与发生器的仿真模型。通过由小到大的层级构建逻辑，形成双工质对吸收式