集中再生式太阳能液体除湿系统的数值模拟研究

摘要

集中再生式太阳能液体除湿空调系统是一种利用低温热源的空调系统，这种系统利用液体除湿剂来除去空气中的水分，然后通过加热使溶液再生。与其他空调系统相比，它具有清洁、易操作、耗电量低等优点，很适合以太阳能、地热能等低品位能源为主要供能，发展前景乐观。 本文比较了几种常用除湿溶液的除湿特性，选用了氯化锂溶液作为系统吸湿剂，编制了氯化锂溶液表面蒸汽压力的计算程序，便于对氯化锂溶液进行热工计算。从结构和工作原理上对系统各设备的不同型式进行了比较，并选择出最适合集中再生式太阳能液体除湿系统的设备，其中除湿器采用内冷型竖直板逆流除湿器，再生器采用闭式填料塔再生器。 对集中再生式太阳能液体除湿系统进行了热力学分析，构建了系统各主要设备的传热传质数学模型，在建立模型的基础上，利用VB.NET软件编制计算程序，对除湿系统中主要空气处理过程进行了数值模拟分析，通过数值模拟结果得出了除湿和再生过程的主要影响因素。 对系统性能COP进行了仿真计算，分析研究了系统性能的影响因素。最后在对系统的设计和各设备的匹配运行问题上，运用最优化方法进行了优化，优化之后的系统在于其所有部件之间的匹配与耦合，使得系统的性能系数最佳。

目录

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第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2太阳液体除湿系统的研究进展

1.2.1太阳能液体除湿空调系统的发展历史

1.2.2除湿溶液物理性质的研究

1.2.3除湿过程传热传质研究

1.3太阳能在集中再生过程中的应用

1.3.1太阳能利用概况

1.3.2太阳能的应用途径

1.4本文主要工作

第二章集中再生式太阳能液体除湿系统的组成及应用

2.1系统的工作原理及运行过程

2.1.1系统的工作原理

2.1.2系统的组成及运行过程

2.2液体除湿剂的选择

2.2.1液体除湿剂的选取原则

2.2.2常用液体除湿剂的比较

2.3溶液除湿设备的选择

2.3.1除湿器的种类及选型

2.3.2再生器的种类及选型

2.4集中再生式太阳能除湿系统的应用

2.4.1新风除湿

2.4.2地下工程除湿

2.4.3粮库除湿

2.5本章小结

第三章除湿器的数值模拟与分析

3.1内冷型除湿器的结构

3.2逆流除湿的数学模型

3.2.1数学模型的建立

3.2.2模拟计算方法

3.3降膜除湿数值模拟结果与分析

3.3.1运行参数对除湿性能的影响

3.3.2结构参数对除湿性能的影响

3.4本章小结

第四章再生器的数值模拟与分析

4.1绝热再生器的结构

4.2再生过程的数学模型

4.2.1数学模型的建立

4.2.2模拟计算方法

4.3绝热再生数值模拟结果与分析

4.3.1运行参数对再生性能的影响

4.3.2结构参数对再生性能的影响

4.4本章小结

第五章太阳能液体除湿系统性能系数仿真及优化

5.1太阳能液体除湿系统的性能系数

5.1.1性能系数COP的定义

5.1.2性能系数的影响因素

5.2太阳能液体除湿空调系统COP仿真

5.2.1系统性能仿真方法

5.2.2仿真结果与分析

5.3太阳能液体除湿系统的优化设计

5.3.1最优化方法概述

5.3.2系统最优化模型

5.3.3优化结果及分析

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1主要结论

6.2不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的论文