發(fā)布時間：2018-01-31 06:49

  本文關鍵詞： 太陽能 熔融鹽 數(shù)值模擬 強化傳熱 蓄熱　出處：《天津大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：蓄熱系統(tǒng)是太陽能熱發(fā)電技術開發(fā)應用中的關鍵環(huán)節(jié),而蓄熱裝置是蓄熱系統(tǒng)技術工作的重點。太陽能用混凝土蓄熱憑借其良好的環(huán)保特性和節(jié)能空間,在國內(nèi)外受到極大關注。國內(nèi)外在高溫混凝土的制備方面進行了大量的研究,但在蓄熱單元傳熱研究方面開展較少,尚存在不足。針對以上問題,對太陽能用混凝土蓄熱開展探討是一項既有理論價值,又有重要工程價值的課題。本文搭建了混凝土蓄熱系統(tǒng)實驗平臺,對蓄熱實驗單元進行了溫度場測試,利用模擬軟件建立三維模型,并將實驗數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進行對比,不斷修正模型,最終結果表明實驗值和模擬值的變化趨勢基本保持一致,相對偏差不會超過9.66%,確定該模型可用于后續(xù)模擬分析。在此基礎上,以混凝土作為蓄熱介質(zhì),熔融鹽作為傳熱介質(zhì),利用數(shù)值模擬對混凝土蓄熱過程中的傳熱特性進行了分析。研究結果表明:當其他影響因素一定時,混凝土蓄熱量隨著進口流速的增大而增大,但當流速增加到0.2m/s后,流速對混凝土蓄熱量的影響越來越小;當其他影響因素一定時,混凝土蓄熱量隨著入口溫度的升高、混凝土導熱系數(shù)的增大而不斷增大;當其他影響因素一定時,混凝土蓄熱量在換熱管管間距為100mm可達到較大值;當其他影響因素一定時,換熱管管徑增大,混凝土蓄熱速率加快,總蓄熱量減小,同時所需鋼材量增加,從而增大了蓄熱成本。本文借鑒了一種有效提高混凝土蓄熱速率的間歇式蓄熱方式,研究表明,間歇式的蓄熱方式可以有效的減少混凝土蓄熱模塊的等效蓄熱時間,本蓄熱單元存在間歇時間最優(yōu)值。論文還在原有的模型基礎上進行強化傳熱的結構優(yōu)化模擬,分析了加不同結構肋片(環(huán)肋、直肋)對蓄熱效果的影響。研究表明,肋片的加入使傳熱熱阻減小、有效導熱系數(shù)得以提高。其中環(huán)肋使得混凝土截面溫度分布更加均勻,更有利于混凝土的長期使用。
[Abstract]:The thermal storage system is the key link in the development and application of the solar thermal power generation technology , and the heat storage device is the focus of the technical work of the thermal storage system .

【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU528

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本文編號：1478506