本文關鍵詞：相變型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中腔式吸熱器耦合熱損失特性的數(shù)值研究

  更多相關文章： 相變型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 腔式吸熱器 自然對流 環(huán)境風 耦合熱損失 數(shù)值計算

【摘要】：腔式吸熱器作為碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部件,其熱性能對提高整個系統(tǒng)的熱效率具有重要影響,因此有必要對腔式吸熱器內(nèi)部耦合熱損失特性進行研究。本課題以相變型碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的圓柱形腔式吸熱器為研究對象,在腔體底面恒壁溫、其它壁面不施加熱量的熱邊界條件下,采用三維數(shù)值模擬的方法,對自然對流工況及環(huán)境風條件下,腔體傾角、底面壁溫、腔體內(nèi)壁表面發(fā)射率、風速和風向角(有風條件下)等因素對腔體對流、輻射以及導熱熱損失的影響規(guī)律進行了研究;并根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果,分別提出了適用于自然對流和環(huán)境風條件下的對流及輻射熱損失平均努謝爾特數(shù)關聯(lián)式。結(jié)果顯示,自然對流工況下,對流熱損失平均努謝爾特數(shù)Nuc隨著腔體傾角的增大而減小,而輻射熱損失平均努謝爾特數(shù)Nur則緩慢增大;傾角一定時,Nuc和Nur均隨底面壁溫和表面發(fā)射率的升高而增大,且相對于Nuc平緩的變化趨勢,Nur的變化更為明顯。另一方面,對流熱損失在總熱損失中所占比重隨腔體傾角、底面壁溫和表面發(fā)射率的增大都呈降低的趨勢,且傾角的影響占主導;輻射熱損失占比隨各項參數(shù)的增大逐漸增大,并且受壁溫和發(fā)射率影響顯著;隨著腔體傾角的增大,導熱熱損失所占比重升高,而在壁溫和發(fā)射率升高時逐漸下降。環(huán)境風條件下Nuc一般都大于自然對流的結(jié)果,但在某些低風速工況下可能出現(xiàn)例外。對于傾斜腔體,不同風向角下Nuc都隨風速的增加而增大,而腔體水平放置時,Nuc的變化則比較復雜。正向風時環(huán)境風對Nuc的影響相較于背向風工況更明顯。存在一個使得Nuc取得最大值的臨界風向角,取值約在α=30°~45°之間。與自然對流工況相同,環(huán)境風條件下隨壁溫和表面發(fā)射率的增大,Nuc逐漸增大但增幅較小。在風速較低時,Nuc隨著傾角的增大而逐漸減小,但對于高風速,Nuc則先增大后減小。相比Nuc,Nur受風速、風向角及傾角的影響十分微弱,而隨底面壁溫的升高和表面發(fā)射率的增大急劇增大,這表明環(huán)境風條件下對流熱損失主要受風速、風向角及傾角影響,輻射熱損失主要由壁面溫度和表面發(fā)射率決定。對流熱損失在總熱損失所占比重隨風速、風向角和傾角的變化趨勢與相應的Nuc變化一致,隨壁溫和發(fā)射率的變化趨勢與Nuc相反。輻射熱損失占比隨各項參數(shù)的變化規(guī)律與對流熱損失占比相反,而導熱熱損失占比變化不大。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK124;TM615

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 昝成;郭嘉;馬德勝;王紅莊;史琳;李_拗，

本文編號：1294752