太阳能吸收式制冷系统涡旋发生器特性的数值模拟.pdf

维普资讯 太阳能吸收式制冷系统 涡旋发生器特性的数值模拟 北京工业大学 一 高玲 王艳 姜锁利 俞坚 马重芳 摘 要：对吸收式制冷系统中的发生器进行了改进，并对这种新型发生器的特性进行了数值模拟研究。运 用FLUENT软件模拟分析了发生器内部流体的流动特性及压力分布情况。研究结果表明：新型 发生器的结构可有效降低其内部压力，从而达到降低溴化锂溶液的蒸发温度的目的，可有效利 用太阳能等低品位热源。 关键词：吸收式制冷；涡旋发生器；数值模拟 一 引言 制冷系统的新型发生器，在不改变外界热源的情况 随着社会的发展和人们生活水平的提高 ，空调 下，可产生更多用于制冷循环的冷剂蒸汽，从而提 得到越来越广泛地应用，并且在工业生产和提高人 高系统的制冷系数 。 们生活水平中扮演着越来越重要的角色。我国作为 一 个能源紧缺的国家，电力持续紧张，而制冷空调 二 新型太阳能吸收式制冷系统 所耗电力占总电力的30％之多¨-2]，成为国家电力短 1系统描述 缺的重要因素之一。解决这一问题的途径之一就是 设计了一种用于太阳能吸收式制冷系统的新型 尽可能地利用可再生能源(如太阳能、地热 、生物质 发生器 ，通过溴化锂溶液在新型发生器内的涡旋流 能等)来代替部分常规能源 ，以达到环保节能的 目 动，有效降低发生器 内部压力，达到降低溴化锂溶 的。吸收式制冷技术 作为一种以热能为动力、对 液的蒸发温度的目的，从而可充分利用太阳能等低 臭氧层无破坏作用的制冷方式 ，得到 了人们的青 品位热源。 睐。吸收式制冷系统以低品位热能为驱动力，只消 系统流程 图如图l所示。溴化锂稀溶液在溶液 耗很少的电能，夏季可以起到对电力系统削峰平谷 热交换器中被太阳集热器产生的热水加热后进入发 的作用，缓解夏季电力紧张的问题。 生器，溶液在发生器内做强烈的涡旋运动 ，产生冷 溴化锂吸收式制冷机 具有节能、环保及可利 剂蒸汽 ，冷剂蒸汽进入冷凝器被冷却为冷剂水 ，经 用低品位热能等优点，因此被公认为绿色环保空调 过节流装置后到达混合器和来 自发生器的浓溶液混 设备。20世纪50年代 ，人们开始了以太阳能集热器 合 ，形成的溴化锂稀溶液 由泵送入溶液热交换器加 产生的热水为加热热源的太阳能吸收式制冷系统的 研究嘲。Adnan提出了一种吸收一喷射式制冷循环 、 凝 系统6『1；陈光明等提出了一种太阳能吸收一压缩式 器 制冷循环系统l7J；万忠民等提出了高效混合吸收式 制冷循环系统l8J。但是研究表明，太阳能集热器所 能产生的热水温度制约着系统制冷系数COP值的有 效提高 【。因此研究如何有效提高太阳能吸收式制 冷系统的制冷系数 ，对于解决 目前能源紧张的局面