集热型溶液再生过程的实验研究

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采用溶液除湿的温湿度独立控制空调技术,近年来得到了较好的发展,使得太阳能溶液除湿空调的应用得以实现。本文首先对武汉太阳能资源的时空分布特征及气候变化趋势进行了分析,研究武汉年总辐射,日照时数,晴天日数,阴天日数,连阴次数及持续时间的变化趋势。结果表明,太阳能资源夏季最丰富,尤其是7,8月,总辐射,日照时数,晴天日数均为全年最高,总辐射在500MJ/m2以上。因此可以说武汉空调季节可利用的太阳辐射量较大。简单介绍了两种溶液再生方式,空气式溶液再生和沸腾式溶液再生,征对本课题的研究的实际情况,本文采用空气式溶液再生,即集热型再生方式。然后根据液体降膜除湿的传热传质理论建立平衡方程,同时,采用氯化锂溶液进行溶液除湿再生部分的实验,研究了再生器中进口溶液与环境空气的状态参数对再生器再生量的影响,结果表明空气侧工况参数对传热传质的影响程度低于溶液侧。最后依据湿空气的火用分析是研究湿空气处理系统能量转化的重要工具,其关键是环境参考点的选择,综述了以往相关研究成果,根据空调应用的实际情况,即利用火用平衡来判断过程进行的方向,依据火用分析结果来确定空调方案等,指出湿空气火用分析方法可广泛应用于分析和优化许多空气处理过程。
详细摘要第4-7页
摘要第7-8页
Abstract第8页
第一章 绪论第12-22页
    1.1 我国的能源与环境状况及用能对策第12-14页
        1.1.1 我国的能源状况第12-13页
        1.1.2 我国的环境状况第13页
        1.1.3 我国的节能和环保目标第13页
        1.1.4 我国除湿行业的用能对策第13-14页
    1.2 太阳能的利用概况第14-15页
    1.3 课题相关技术背景第15-16页
    1.4 太阳能溶液除湿空调系统概述第16-19页
        1.4.1 溶液除湿剂的除湿原理第16-17页
        1.4.2 太阳能溶液除湿空调系统基本原理第17-19页
    1.5 研究现状第19-21页
    1.6 本文的研究内容第21-22页
第二章 武汉夏季太阳能资源分布及溶液除湿的能力第22-30页
    2.1 中部地区经济发展对能源的依赖性分析第22-23页
    2.2 中部地区的太阳能资源第23-25页
        2.2.1 资料来源和计算方法第23页
        2.2.2 中部地区潜在太阳最大辐射的时空分布第23-25页
    2.3 湖北省太阳能资源时空分布特征及区划研究第25-28页
        2.3.1 太阳能资源空间分布特征第25-27页
        2.3.2 太阳能资源月变化特征第27页
        2.3.3 气候变化趋势第27-28页
    2.4 武汉建筑除湿季节湿度特性第28-29页
    2.5 本章小结第29-30页
第三章 溶液再生方式第30-36页
    3.1 溶液再生简介第30页
    3.2 空气式溶液再生第30-32页
        3.2.1 空气式溶液再生流程第30-31页
        3.2.2 再生器分析第31-32页
    3.3 沸腾式溶液再生第32-36页
        3.3.1 蒸发技术简介第32-33页
        3.3.2 蒸发技术应用第33-36页
第四章 集热型太阳能溶液再生系统理论分析第36-46页
    4.1 平板降膜过程的数学模型第36-40页
        4.1.1 集热型再生器溶液再生过程分析第36-37页
        4.1.2 数学模型的建立第37-39页
        4.1.3 数学模型的求解第39-40页
        4.1.4 影响再生器性能的主要因素第40页
    4.2 除湿溶液对再生性能的影响第40-44页
        4.2.1 溶液蒸汽压比较第41-43页
        4.2.2 除湿溶液腐蚀性比较第43-44页
        4.2.3 除湿溶液经济性比较第44页
    4.3 本章小结第44-46页
第五章 集热型再生系统实验研究第46-55页
    5.1 实验方案设计第46-50页
        5.1.1 实验台设计要求第46页
        5.1.2 实验装置设计第46-48页
        5.1.3 实验测点布置第48页
        5.1.4 实验仪器及测试方法第48-50页
        5.1.5 实验内容及方法第50页
    5.2 再生器的评价方法第50-51页
    5.3 实验结果及讨论第51-54页
        5.3.1 溶液进口质量流量对再生量的影响第51页
        5.3.2 溶液进口温度对再生量的影响第51-52页
        5.3.3 溶液进口浓度对再生量的影响第52页
        5.3.4 空气进口流量对再生量的影响第52-53页
        5.3.5 空气进口温度对再生量的影响第53页
        5.3.6 空气含湿量对再生量的影响第53-54页
    5.4 本章小结第54-55页
第六章 火用分析方法在湿空气处理过程中的应用思考第55-64页
    6.1 能量和火用第55-56页
    6.2 能量系统火用分析的基本模型第56-58页
        6.2.1 黑箱模型分析第56-57页
        6.2.2 白箱模型分析第57-58页
    6.3 湿空气的火用第58-60页
        6.3.1 零火用点的讨论第58-59页
        6.3.2 火用分析参考点的确定与非平衡态问题的处理第59-60页
    6.4 火用分析方法应用第60-63页
        6.4.1 利用火用平衡来判断过程进行的方向第60-61页
        6.4.2 依据火用分析结果来确定空调方案第61-63页
    6.5 本章小结第63-64页
第七章 结论与展望第64-66页
    7.1 主要工作与结论第64页
    7.2 技术展望第64-66页
参考文献第66-69页
致谢第69-70页
附 攻读学位期间发表论文目录第70页
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