论文部分内容阅读
氨水吸收式制冷能够利用太阳能、地热能等可再生能源,也可以直接利用低品位热源驱动,同时对大气臭氧层没有破坏作用、没有温室效应等负面影响,完全符合节能和环保的要求。但是由于氨水吸收式制冷系统热力系数低和设备庞大等缺点,使其广泛使用受到一定的限制。
本文提出对该制冷系统的吸收过程施加一磁场,从而达到强化传热传质目的,有利于提高系统COP和小型化。
本文主要对磁场强化氨水吸收过程作了进一步的理论和实验研究,主要工作和结论如下:
(1)文章从三膜模型和马格拉尼效应两个方面论述了表面张力的变化对传质的影响,认为当溶液表面张力减少时,能达到强化传质效果。同时根据电磁场作用理论分析流体在电磁场中受到的拉应力和压应力对传热传质的影响。
(2)结合“场协同”的基本理论,分析磁场强化氨水吸收过程的机理。推导出磁场梯度、温度场梯度和浓度场梯度以及它们之间的方向配合与质量传递之间的关系。磁场强化氨水吸收就是基于场协同的原则,通过增强各个耦合场之间的配合协同程度来达到强化吸收目的。
(3)建立了磁场影响氨水吸收的实验研究平台,并且在实验台上进行了相关的实验研究。实验内容包括两方面:一是有无磁场情况下的对比实验,二是各个参数(磁场强度、冷却水流量、溶液流量、冷却水温以及正反磁场方向)对吸收的影响实验研究。通过实验得到了磁场对吸收过程有一定强化作用的结论。
(4)在微观机理方面,从抗磁性介质和极性分子两个角度探讨磁场条件下氨水溶液微观上产生的影响和变化。这些变化促使了溶液中分子间的氢键断裂,使大的分子团破裂成单个分子,引起溶液内部结构发生大的变化,对溶液的各种物理化学性质会产生一定的影响,从而影响传热传质。