混合溶液吸收剂膜再生过程的传质传热机理研究
结题报告
批准号:
51206080
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
李秀伟
依托单位:
学科分类:
E0601.工程热力学
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
周建伟、王芳、范德松、戴乐乐
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中文摘要
建筑节能是节能减排的工作重点,开发节能环保型空调系统是实现建筑节能的重要一步。应用离子交换膜进行溶液吸收剂再生的吸收式空调系统克服了当前空调系统存在的缺点,不仅能效比高,而且对环境友好。采用混合溶液吸收剂会使基于离子交换膜再生的吸收式空调系统具有更好的性能,因此对混合溶液吸收剂离子交换膜再生的传质传热过程进行研究具有重要的理论意义与现实价值。针对目前缺乏相关研究工作的现状,申请者提出了研究混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的传质传热机理的项目课题,并提供了相应的研究方案。该课题将研究混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的传质传热规律;研究传质与传热间的耦合关系;研究离子交换膜再生能力与溶液吸收能力的匹配及对空调系统性能的影响。通过研究,有望建立混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的传质传热模型,揭示传质传热耦合的机理,优化基于离子交换膜再生的吸收式空调系统的性能。
英文摘要
Enery conservaion in buildings is important for developing low carbon economy. Energy-saving and environment-friendly air-conditioning system is crucial for realizing energy conservaiton in buildings. A new absorpting air-conditioning system is proposed to improve the traditional air-conditioning system. This new sytem uses ion exchange memebrane to regenerate absorbent, through which it improves the performance and takes good care of the environment. The application of mixed absorbent can further improve the performance of the new air-conditioning sytem. So it is important to expose its mass and heat transfer mechanism. However, there has been little work about it so far. Therefore, the applicants propose the project aiming at exposing the mass and heat transfer mechanism of the membrane regeneration of the mixed absorbent. The research plan focuses on the mass and heat transfer rules in membrane regeneration of mixed absorbent, the coupling mechanism of mass and heat transfer, the matching of regenration and absorption and their influence on the sytem performance. Through research, it is expected to develop the mass and heat transfer model of mixed-absorbent membrane regeneration, expose the coupling mechanism of mass and heat transfer and optimize the performance of the membranbe regeneration based absorption air-conditioning system.
建筑节能是节能减排的工作重点,开发节能环保型空调系统是实现建筑节能的重要一步。应用离子交换膜进行溶液吸收剂再生的吸收式空调系统克服了当前空调系统存在的缺点,不仅能效比高,而且对环境友好。采用混合溶液吸收剂会使基于离子交换膜再生的吸收式空调系统具有更好的性能。针对目前缺乏相关研究工作的现状,本项目进行了理论与实验方面的探索。.项目研究了不同组合配比的混合溶液吸收剂离子交换膜再生的传质传热过程:混合溶液吸收剂各组分独立的离子交换膜再生过程传质传热特性及传质传热耦合规律;混合溶液吸收剂离子交换膜再生的传质传热过程;混合溶液吸收剂离子交换膜再生的传质传热耦合因数的分析;膜特性,电场特性等参数对传质传热过程的影响;不同种类与数量组分的混合溶液吸收剂的离子交换膜再生过程的比较分析。在此基础上,研究了应用混合溶液吸收剂离子交换膜再生的吸收式空调系统的热力学性能:混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的热力学分析;应用离子交换膜再生的吸收式空调系统的总体热力学分析;混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的能耗及其影响参数;吸收能力与膜再生能力的匹配;不同组分配比浓度的混合溶液对空调系统性能的影响;溶液浓度、系统吸收压力、溶液温度等参数的耦合对系统性能的影响。. 项目取得了进展与成果:建立了混合溶液吸收剂各组分各自的动态非平衡传质传热模型,揭示了传质传热耦合关系;建立了混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程的传质传热数学模型;分析了不同离子间的选择透过系数,总结归纳出不同种类、数量的组分对混合溶液吸收剂的离子交换膜再生过程的影响的规律;揭示了混合溶液吸收剂离子交换膜再生过程中传质传热耦合的机理;揭示膜特性,电场特性等参数对传质传热过程的影响,发现膜特性与电流强度起主要作用。建立了应用混合溶液离子交换膜再生的吸收式空调系统的热力学模型;揭示了吸收能力与膜再生能力匹配的规律;分析比较了不同配比浓度的混合溶液对系统性能的影响,发现LiBr、CaCl2的混合溶液组合可以在保证吸收效果的情况下取得最好的经济性,二者的浓度和为46% ~ 50%时是最佳区间,其中LiBr的浓度为40% ~ 50%,CaCl2的浓度为0% ~ 10%。.项目按照研究计划完成,已发表相关论文8篇,其中5篇为SCI收录或SCI源刊,2篇为EI收录,申请了3项发明专利。研究工作得到了相关领域国际知名大学同行的认可与关注。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Selection of optimal mixed liquid desiccants and performance analysis of the liquid desiccant cooling system
最佳混合液体干燥剂的选择及液体干燥剂冷却系统的性能分析
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2015.09.037
发表时间:2016-02
期刊:Applied Thermal Engineering
影响因子:6.4
作者:Xiao Zhao;Xiuwei Li;Xiaosong Zhang
通讯作者:Xiaosong Zhang
Prototype of a self-renewal energy system: power from non-electrically-neutral fuels
自我更新能源系统的原型:来自非电中性燃料的电力
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Energy Education Science and Technology Part A: Energy Science and Research
影响因子:--
作者:LI Xiu-Wei
通讯作者:LI Xiu-Wei
DOI:--
发表时间:2014
期刊:制冷学报
影响因子:--
作者:李秀伟;张小松;王芳
通讯作者:王芳
The potentials of capacitive deionization regeneration method for absorption air-conditioning system
电容式去离子再生法在吸收式空调系统中的应用前景
DOI:10.1016/j.enconman.2016.01.076
发表时间:2016-04
期刊:Energy Conversion and Management
影响因子:10.4
作者:Xiu-Wei Li;Xiao-Song Zhang;Hao Wang;Zhuo Zhang
通讯作者:Zhuo Zhang
DOI:10.1016/j.enbuild.2013.07.034
发表时间:2013-11
期刊:Energy and Buildings
影响因子:6.7
作者:Qing Cheng;Xiao-song Zhang;Xiu-wei Li
通讯作者:Qing Cheng;Xiao-song Zhang;Xiu-wei Li
溶液吸收剂多电极无膜再生过程的传质传热机理研究
  • 批准号:
    51676098
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    李秀伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金