沸石分子筛/泡沫铝复合吸附剂强化传热传质机理研究

沸石分子筛是吸附式制冷中常用的吸附质，但由于是多孔介质材料，导热系数低，使得吸附床吸附解吸周期长，影响系统运行性能。本项目提出使用渗流法制备沸石分子筛/泡沫铝复合吸附材料，泡沫铝的通孔结构为制冷剂蒸气提供了畅通的传质通道，同时高导热系数的铝成连续相分布，因此复合材料的等效导热系数高。另外由于泡沫铝的独特结构，实际金属铝的含量不高，减少了金属热容对系统性能的影响。本项目针对沸石分子筛/泡沫铝复合吸附材料，研究其制备过程中的参数控制与优化，实验研究其动态传热传质性能，并建立相应理论模型。研究沸石分子筛/泡沫铝吸附材料在热质耦合条件下的非平衡吸附特性，计算其吸附制冷系统性能，为提高沸石分子筛吸附材料传热传质性能提出新的可行方法，并为其在吸附制冷系统中应用奠定理论基础，以进一步提高吸附式制冷的系统性能。

蒸发-凝聚传质机理是指在高温下蒸汽压较大系统内，材料进行烧结时的传质规律。

板式换热器的传热系数较高，但压降较大。本课题拟采用不同波形参数的复合板片构建复合流道，对其内部复杂流型及强化传热机理进行研究。运用大涡模拟方法数值预测复合流道内部的湍流与传热过程；采用PIV/LIF方法同时测量复合流道中温度和速度分布。对比速度、温度、压力的数值结果与实验测量值。对理论模型进行验证与改进；综合理论研究与实验结果，分析不同复合板片组合条件下，动量边界层、热边界层、湍流动能与耗散等特征。总结其对强化传热性能的影响规律，构建具备和平均Nu数、摩擦因子与上述参数的定量关联式。通过对板式换热器复合流道强化传热机理的揭示，期望在提高板式换热器传热系数的同时，有效控制压降，以获得较好的综合强化传热性能。本课题对指导板式换热器的优化设计、促进流程工业的节能技术升级具有一定的学术价值与实际意义。

蒸发-凝聚传质机理是烧结中定量计算最简单的一种，它是了解复杂烧结过程的基础。