家用太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)熱水箱放水特性的三維數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-17 21:14
儲(chǔ)熱水箱是人們經(jīng)常使用的,它是生活中重要的儲(chǔ)能元件之一。在使用時(shí)能從水箱中取出多少有用熱量是衡量其設(shè)計(jì)及取水方式優(yōu)劣的重要因素。在常見的頂水式取水方式中,由于從底部進(jìn)入的冷水和儲(chǔ)熱水箱中的熱水發(fā)生混水,減少了有用熱量,因而研究其取水時(shí)的溫度分層度,可優(yōu)化水箱設(shè)計(jì)及取水方式,提高能量使用效率。為了分析溫度分層度這一參數(shù),本文選用了我國(guó)南方地區(qū)普遍使用的家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的幾種水箱作為模型,采用實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行了研究。本文根據(jù)生活中的日常使用習(xí)慣研究了儲(chǔ)熱水箱在層流狀態(tài)下三種不同入口流速的放水曲線,分析了各種流速時(shí)儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的摻混程度及溫度分層度,建立了包括控制方程、邊界條件、水的物性參數(shù)在內(nèi)的數(shù)學(xué)模型。本文較全面地分析了儲(chǔ)熱水箱的瞬時(shí)特性,為實(shí)際工程應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本文研究?jī)?nèi)容如下:首先,通過實(shí)驗(yàn)研究了儲(chǔ)熱水箱在層流狀態(tài)三種流速下的放水曲線,由放水曲線可以觀察到放水過程分為三個(gè)階段:高溫穩(wěn)定階段、溫度迅速下降階段和低溫穩(wěn)定階段,各階段持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短與進(jìn)水速度有直接的關(guān)系;并計(jì)算出各工況下儲(chǔ)熱水箱相對(duì)303K的放熱效率,發(fā)現(xiàn)放熱效率隨著流速的增大而減小。其...
【文章來源】:云南師范大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
儲(chǔ)熱水箱內(nèi)膽典型截面(單位:mm)
c. 鉑電阻溫度傳感器圖 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及儀器圖4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試程序三月份進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)裝置安裝在云南師范大熱水箱豎直放置。實(shí)驗(yàn)開始前,水箱內(nèi)充陽(yáng)能跟蹤測(cè)試臺(tái)的入水口接入水箱入口,水個(gè)溫度傳感器,出口處安放一個(gè)溫度傳感器將所有的溫度傳感器與 TRM-2 太陽(yáng)能測(cè)試 的低流速,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行約 2 小時(shí);對(duì)于 5L/min對(duì)于 8L/min 的流速,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行約 30 分鐘。測(cè)試臺(tái)設(shè)定某一固定流速,觀察等待測(cè)試箱入口,同時(shí)打開水箱入水口閥門,保持
5 章 數(shù)值模擬及結(jié)果分析對(duì)水箱進(jìn)行了網(wǎng)格劃分及仿真模擬比,探索出一種用 FLUENT 軟件模1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分比性,建立的水箱幾何模型尺寸與式圓柱形水箱,高 970mm,底部直徑置距水箱頂部和底部均為 50mm,箱三維幾何模型如圖 5.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱散熱機(jī)理分析研究[J]. 張森,程偉良,孫東紅,梁曉文. 電網(wǎng)與清潔能源. 2010(01)
[2]太陽(yáng)能儲(chǔ)熱水箱保溫計(jì)算[J]. 周志培,孫保民. 現(xiàn)代電力. 2009(05)
碩士論文
[1]太陽(yáng)能熱水器貯熱水箱內(nèi)混水特性的數(shù)值模擬分析[D]. 李琳.云南師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3288941
【文章來源】:云南師范大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
儲(chǔ)熱水箱內(nèi)膽典型截面(單位:mm)
c. 鉑電阻溫度傳感器圖 4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及儀器圖4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試程序三月份進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)裝置安裝在云南師范大熱水箱豎直放置。實(shí)驗(yàn)開始前,水箱內(nèi)充陽(yáng)能跟蹤測(cè)試臺(tái)的入水口接入水箱入口,水個(gè)溫度傳感器,出口處安放一個(gè)溫度傳感器將所有的溫度傳感器與 TRM-2 太陽(yáng)能測(cè)試 的低流速,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行約 2 小時(shí);對(duì)于 5L/min對(duì)于 8L/min 的流速,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行約 30 分鐘。測(cè)試臺(tái)設(shè)定某一固定流速,觀察等待測(cè)試箱入口,同時(shí)打開水箱入水口閥門,保持
5 章 數(shù)值模擬及結(jié)果分析對(duì)水箱進(jìn)行了網(wǎng)格劃分及仿真模擬比,探索出一種用 FLUENT 軟件模1 幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分比性,建立的水箱幾何模型尺寸與式圓柱形水箱,高 970mm,底部直徑置距水箱頂部和底部均為 50mm,箱三維幾何模型如圖 5.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱散熱機(jī)理分析研究[J]. 張森,程偉良,孫東紅,梁曉文. 電網(wǎng)與清潔能源. 2010(01)
[2]太陽(yáng)能儲(chǔ)熱水箱保溫計(jì)算[J]. 周志培,孫保民. 現(xiàn)代電力. 2009(05)
碩士論文
[1]太陽(yáng)能熱水器貯熱水箱內(nèi)混水特性的數(shù)值模擬分析[D]. 李琳.云南師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3288941
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