在太陽能熱水系統(tǒng)中,蓄熱水箱的熱力特性對系統(tǒng)的整體性能產(chǎn)生重要影響。太陽能蓄熱水箱的熱力特性在其蓄熱過程和釋熱過程中所受到的影響因素不盡相同,但水箱結(jié)構(gòu)、進(jìn)水管布置方式等對水箱蓄熱、釋熱性能具有直接影響。作者通過文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析和數(shù)值模擬研究了蓄熱水箱蓄熱、釋熱過程。在水箱蓄熱過程中,分析了不同水箱結(jié)構(gòu)形式對水箱蓄熱特性的影響;在水箱釋熱過程中,分析了不同進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響。提出熱力特性較優(yōu)的蓄熱水箱結(jié)構(gòu)及進(jìn)水管布置方式。水箱蓄熱過程中,在保證水箱容積和加熱盤管一致的條件下,研究了三種不同結(jié)構(gòu)形式的蓄熱水箱,即圓柱形水箱、圓臺形水箱和球形水箱,通過設(shè)置不同蓄熱工況,研究水箱結(jié)構(gòu)對水箱溫度分層狀態(tài)、蓄熱效率的影響。分析表明,三種水箱結(jié)構(gòu)中,圓臺式蓄熱水箱有利于提高水箱的蓄熱特性。進(jìn)而提出了4種具有不同上下半徑比(n)的圓臺形水箱,分析了不同蓄熱工況下的蓄熱性能。在圓臺式蓄熱水箱中,隨著水箱上下半徑之比的減小,溫度分層效果增強(qiáng),水箱蓄熱效率呈現(xiàn)先增大后減小;當(dāng)水箱上下半徑之比n=0.554時(shí),水箱的溫度分層特性與蓄熱效率較優(yōu)。評價(jià)水箱蓄熱性能,應(yīng)綜合考慮水箱溫度分層效果與...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號表
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 蓄熱水箱形式
        1.3.1 蓄熱水箱的壓力狀態(tài)
        1.3.2 水箱的放熱性能
    1.4 本文工作
        1.4.1 研究對象和內(nèi)容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 研究內(nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)
2.蓄熱水箱熱力性能及無量綱評價(jià)參數(shù)
    2.1 蓄熱水箱的熱動態(tài)特征
        2.1.1 熱動態(tài)特性的主要參數(shù)
        2.1.2 影響熱動態(tài)特性的因素
    2.2 蓄熱水箱的熱力性能無量綱評價(jià)參數(shù)
        2.2.1 水箱的溫度分層特性參數(shù)計(jì)算
        2.2.2 水箱及盤管的對流特性參數(shù)計(jì)算
    2.3 水箱蓄熱釋熱特性參數(shù)
        2.3.1 水箱蓄熱效率
        2.3.2 水箱釋熱效率
    2.4 本章小結(jié)
3.水箱模型建立與數(shù)值模擬方案選擇
    3.1 物理模型建立
        3.1.1 幾種不同形狀的水箱模型
        3.1.2 幾種不同半徑比的圓臺式水箱
        3.1.3 帶有切向進(jìn)水管的水箱模型
    3.2 數(shù)學(xué)模型建立
        3.2.1 水的物理特性
        3.2.2 基本假設(shè)
        3.2.3 控制方程
    3.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)置
        3.3.1 水箱網(wǎng)格劃分
        3.3.2 邊界條件設(shè)定
        3.3.3 初始條件及工況設(shè)定
    3.4 模擬方法選擇及參數(shù)設(shè)置
        3.4.1 計(jì)算模型選擇
        3.4.2 解算器設(shè)置
    3.5 驗(yàn)證模型選擇及驗(yàn)證分析
    3.6 無關(guān)性驗(yàn)證
        3.6.1 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)
        3.6.2 時(shí)間無關(guān)性檢驗(yàn)
    3.7 本章小結(jié)
4.水箱蓄熱過程模擬結(jié)果及性能分析
    4.1 不同結(jié)構(gòu)形式下水箱蓄熱特性分析
        4.1.1 工況1條件下不同結(jié)構(gòu)形式水箱的蓄熱特性分析
        4.1.2 工況2條件下不同結(jié)構(gòu)形式水箱的蓄熱特性分析
        4.1.3 工況3條件下不同結(jié)構(gòu)形式水箱的蓄熱特性分析
        4.1.4 小結(jié)
    4.2 不同半徑比(n)下圓臺形水箱蓄熱特性分析
        4.2.1 工況1條件下具有不同n值的圓臺形水箱蓄熱特性分析
        4.2.2 工況2條件下具有不同n值的圓臺形水箱蓄熱特性分析
        4.2.3 工況3條件下具有不同n值的圓臺形水箱蓄熱特性分析
        4.2.4 小結(jié)
    4.3 本章小結(jié)
5.水箱釋熱過程模擬結(jié)果及性能分析
    5.1 有熱量輸入的水箱釋熱過程模擬結(jié)果及性能分析
        5.1.1 工況1條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.1.2 工況2條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.1.3 工況3條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.1.4 小結(jié)
    5.2 無熱量輸入的水箱釋熱過程模擬結(jié)果及性能分析
        5.2.1 工況1條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.2.2 工況2條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.2.3 工況3條件下進(jìn)水管布置方式對水箱釋熱特性的影響結(jié)果分析
        5.2.4 小結(jié)
    5.3 本章小結(jié)
6.結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段學(xué)術(shù)成果



本文編號：3760517