采样控制我们采用计算机进行数据参数的自动采集与显示,并对系统的模拟光源强弱及系统风扇进行随时间变化的控制,系统各子部件的动态性能测试及其结果分析为对系统热力循环性能作出全面有效的分析,必须对系统装置各关键子部件所对应的热工参数(温度、压力)在一定的时间间隔内(本实验中为150s)用计算机进行自动采集。实测的吸附床内吸附剂的温度、蒸发器内制冷剂的温度、冰箱内的温度、制冷剂解吸量随循环时间的动态变化的性能关系。从这些性能曲线中,我们可对系统的性能作出较为详细的分析。吸附床性能分析可明显看出,在加热过程中,吸附床上表面温度T上升比中层温度T2及下层温度T3上升快,即吸附剂(活性炭)之间在法向距离间存在着较大的温度梯度,所设计吸附床法向距离为4cm,上下表面间却存在近20e的温差,这充分表明了吸附剂有较大的传热热阻。
若要提高吸附床的性能,有效地解决吸附剂间的传热效率十分关键。下午17B00以后,停止加热(对应太阳能日照辐射光消失),打开吸附床的风门,让外界空气冷却吸附床,因而吸附床的温度开始下降,这个过程持续4h左右,一直到晚上21B00左右,吸附床内吸附剂的温度基本达到环境温度。从图中可看出,吸附床内吸附剂的上表面温度T1比中下层面的温度下降要快些,因为上表面直接被风冷,故温度下降快;而中下层表面则主要通过上表面把吸附剂的显热传出,故其温度下降滞后。夜晚(21B00左右),当吸附床的温度基本达到外界环境温度时,打开吸附床与蒸发器相连的阀门,让吸附床内的吸附剂直接吸附蒸发器内的制冷剂,以产生吸附制冷效果。吸附中所产生的制冷剂蒸发相变潜热(吸附制冷量)传递给冰盒内的水,并使水结冰,这个过程一直持续到第二天早晨8B00左右结束,之后,当太阳升起时,系统又开始下一轮新的吸附制冷循环过程。从图中可看出,吸附刚开始时,吸附床内吸附剂的温度有一个非常明显的突变,温差在40e左右,这主要是由于吸附刚开始时,吸附剂对制冷剂的吸附势能最大,吸附制冷剂所产生的大量吸附热在短期内来不及从吸热床的上表面散发出去,因而出现了一个显著的温度上升,之后随着外界空气的冷却,吸附剂的温度逐渐下降并随着吸附能力的逐渐饱和而趋于环境温度。吸附时吸附剂的下表面温度较上表面略高一些,这主要是吸附床对制冷剂的吸附通道入口是设置在下表面,同时吸附热是从上表面对外散出的,故存在一定的温差,原因是吸附时产生的吸附热从上表面散出,故吸附热加热了吸附床内的吸附剂,因而在吸附过程中吸附剂的温度分布较为均匀。
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