太阳能吸收式制冷因综合太阳能清洁、可再生且易获取等特点,以及吸收式制冷对环境友好且技术成熟的优势,目前已得到了国内外广泛的研究与应用。为提高太阳能吸收式制冷系统对太阳能等低位能源的利用率和循环工质对的热质传递性能。本文提出垂直管逆流降膜发生/吸收装置,使管内冷/热源温度变化和管外溶液所需温度变化相匹配,有助于提高降膜过程的传热传质性能。为了探索LiCl水溶液和LiBr水溶液垂直管降膜吸收/发生过程的传热传质特性,设计搭建了内冷/热源降膜吸收/发生实验平台,并针对两种工质对进行了实验和理论研究。首先,根据课题研究的内容和目的,通过查阅相关设计手册和文献,设计并搭建了降膜吸收/发生实验平台。本文主要针对实验台的组成,包括降膜实验系统、溶液循环子系统、冷/热源循环子系统以及其他辅助系统做了介绍,并着重描述了降膜装置主体的设计。另外,简单说明了降膜发生实验方法和降膜吸收实验方法的操作流程,并对实验结果进行了误差分析。其次,从实验方面主要对LiCl水溶液和LiBr水溶液的降膜发生性能进行了研究。液膜在实验工况范围内均处于波状层流状态。实验研究了低压级工况下不同热水温度和流量、不同溶液浓度、不同压力,以及不同溶液流量对溶液的降膜发生性能以及热源利用温差的影响。另外,实验还进行了高压级工况下,LiBr水溶液和LiCl水溶液降膜发生过程的对比实验,结果表明两种溶液降膜发生过程有着相近的传热传质性能。为了便于今后垂直管外LiCl水溶液降膜发生装置的设计,本文根据实验测量结果拟合得到LiCl水溶液降膜发生过程传热努塞尔数和传质舍伍德数的实验关联式。然后,对LiCl水溶液降膜吸收过程传热传质性能进行了实验研究。同样实验研究了不同工况条件对LiCl水溶液的降膜吸收性能的影响,为建立LiCl-H2O吸收工质对的吸收模型提供数据支撑。实验还进行了 2.5～3kPa压力下,LiBr水溶液和LiCl水溶液降膜吸收过程的对比实验,结果表明在相同工况条件下LiCl水溶液吸收速率高于LiBr水溶液。这说明LiCl水溶液的传质能力强于LiBr水溶液,使用LiCl水溶液作为吸收工质将有利吸收器小型化设计。本文同样对LiCl水溶液降膜吸收过程的实验数据进行了拟合,并得到传热传质实验关联式。最后,基于有限体积法建立内冷源逆流LiCl水溶液降膜吸收传热传质过程的数学模型,通过对模型的求解,可以获得溶液侧的沿程温度、浓度分布以及冷却水侧的温度分布。结合所测得的变工况实验数据,LiCl水溶液的对流换热系数在510W·m-2·K-1变化到710W·m-2·K-1之间变化。溶液的对流换热系数是影响传热系数的主要因素,建议强化管外侧对流换热系数以提升冷却水与溶液之间换热,提高对冷源的利用率。通过模型扩展了溶液流量的变化范围,并发现溶液因为膜厚的影响,吸收率随溶液流量的增大而趋于一稳定值。