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1绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究进展 2

1.2.1太阳能吸附式制冷基本原理 3

1.2.2吸附工质对 4

1.2.3传热强化技术 7

1.2.4制冷循环 8

1.2.5太阳能集热吸附制冷 9

1.2.6吸附制冷实用化 10

1.2.7太阳能冷管 10

1.3研究意义和内容 12

2新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的吸附性能 13

2.1新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂研制的目的 13

2.2新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的制备 13

2.2.1 13X沸石分子筛的分类与结构性质 13

2.2.2新型工艺优化配比成型复合吸附剂的配制方法 15

2.3新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂吸附性能的测试系统 17

2.4试验结果和分析 21

2.4.1吸附床温度的变化 21

2.4.2冷凝及蒸发温度的波动 22

2.4.3 13X沸石分子筛原粉和复合吸附剂Z4的吸附、脱附性能测试 22

2.4.4分析方法的可行性和可靠性 23

2.5复合吸附剂开式最大吸附量 24

2.6复合吸附剂密度试验和微通道显微镜观察成像成型度试验 25

2.6.1复合吸附剂的填充密度 25

2.6.2新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的显微成像 26

2.7复合吸附剂性能汇总 27

2.8本章小节 28

3 热探针法测试整体成型复合吸附剂的导热系数 29

3.1测试样品的准备 29

3.2热探针法的理论研究 29

3.2.1理论模型 29

3.2.2理论分析 31

3.2.3热探针法测试影响因素分析 33

3.3复合吸附剂导热系数测试系统的设计 34

3.3.1测试系统原理 34

3.3.2测试仪器及装置 36

3.3.3测试步骤 39

3.4结果和分析 39

3.4.1热探针仪器常数的标定 39

3.4.2仪器常数的检验 41

3.4.3各复合吸附剂导热系数随吸附量的变化 41

3.4.4复合吸附剂导热系数随添加的粘结剂含量的变化 44

3.4.5测量误差的分析 45

3.5本章小节 46

4 太阳能冷管的热损失 48

4.1测试原理 48

4.1.1太阳能冷管脱附时的能量平衡 48

4.1.2热平衡测试太阳能冷管热损失的原理 49

4.2试验系统建立 51

4.3试验结果和数据分析 54

4.3.1各个真空管在同一温度范围内的测试温度波动 55

4.3.2各集热管内在同一测试时刻的测试温度波动 55

4.3.3热损失随着管内平衡温度的变化关系及曲线拟合 58

4.3.4热损失随着管外壁面温差的变化关系 59

4.3.5各温区不同真空度集热管的测试结果 59

4.4本章小结 61

5 太阳能冷管的理论计算模型 62

5.1太阳能冷管的制冷原理 62

5.2太阳能冷管理论模型的建立 64

5.2.1冷管吸附床内部传热方程 65

5.2.2冷管中芯管传热方程 66

5.2.3冷管内管传热方程 66

5.2.4冷管外管传热方程 67

5.2.5冷凝器传热方程 67

5.2.6蒸发器传热方程 67

5.2.7太阳能冷管传质方程 68

5.2.8边界条件以及初始条件 69

5.3节点的划分以及主要参数的选取 69

5.3.1节点的划分 69

5.3.2主要参数的选取 70

5.4模型的求解及结果 73

5.4.1白天脱附过程 73

5.4.2晚间吸附过程 79

5.5太阳能冷管的性能优化分析 84

5.5.1不同的太阳能辐射量对性能的影响 84

5.5.2太阳能冷管吸附床半径对吸附床温度的影响 85

5.5.3吸附床半径对脱附率和COP的影响 86

5.6本章小结 86

6 非抗冻型太阳能冷管的试验研究 88

6.1非抗冻型太阳能冷管的制作 88

6.1.1太阳能冷管整体成型吸附床的灌装 88

6.1.2太阳能冷管的热排空和管口的封结 89

6.1.3太阳能冷管的平衡吸附和管口封结成型 90

6.2几种非抗冻型太阳能冷管的结构 91

6.2.1双端式太阳能冷管（A型） 92

6.2.2单端式太阳能冷管（B型） 93

6.2.3弯管式太阳能冷管（C型） 94

6.3非抗冻型太阳能冷管的单管性能试验 95

6.3.1太阳能冷管制冷试验系统建立 95

6.3.2结果与分析 97

6.4太阳能冷管系统的制冷制热性能试验 110

6.4.1单支太阳能冷管系统的制冷制热性能 110

6.4.2太阳能冷管组成单元系统的制冷制热性能 114

6.5本章小结 117

7 抗冻型太阳能冷管的试验研究 118

7.1抗冻型太阳能冷管的制作 118

7.1.1抗冻型太阳能冷管的灌装 119

7.1.2抗冻型太阳能冷管的排空、吸附和封结 119

7.2几种抗冻型太阳能冷管的结构 121

7.2.1 F1型吸附床两端通道抗冻型太阳能冷管 121

7.2.2 F2型中心吸附质通道抗冻型太阳能冷管 122

7.3抗冻型太阳能冷管的试验 123

7.4试验结果分析 124

7.4.1太阳能辐射 124

7.4.2 F1型抗冻型太阳能冷管试验结果和分析 125

7.4.3 F2型抗冻型太阳能冷管试验结果和分析 129

7.5本章小结 133

8 研究总结和工作展望 134

8.1主要结论 134

8.2研究展望 135

8.3主要创新性工作 136

附录1 符号说明 138

附录2 作者近年来承担的课题和发表的学术论文 141

参考文献 144

致谢 155

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