【摘要】：本文提出了兩種基于腔體吸收器的菲涅爾反射式太陽能集熱器，線性菲涅爾反射式太陽能集熱器和點聚焦塔式菲涅爾反射式太陽能能集熱器并對其集熱性能進行了理論和實驗研究主要包括以下幾個方面的研究內(nèi)容： 1．利用熱力學第二定律對基于腔體吸收器的太陽能光熱轉化過程進了分析，分析了不同聚光比下腔體吸收器的可以達到的最高溫度和火用效率最高時的集熱器最佳運行溫度 2.根據(jù)菲涅爾集熱器的工作原理，，設計了14.4m~2的線性菲涅爾反射式太陽能集熱器，對其光學性能和集熱性能進行了理論研究采用三角管束腔體吸收器時，集熱器的光學效率最高可達77.5%，同時，利用CFD方法對三角腔體吸收器的熱性能進行了研究，發(fā)現(xiàn)輻射熱損失為主要的熱損失項，在工作溫度為90°C時，腔體吸收器總熱損失為54W/m，熱損失系數(shù)為11.4W/m~2K，當工作溫度為250°C，總熱損為246.7W/m，熱損失系數(shù)為21.0W/m~2K 3.搭建了線性菲涅爾反射式太陽能集熱器實驗裝置，并對其集熱性能進行了實驗研究系統(tǒng)的空曬性能參數(shù)為0.364m~2K/W，空曬溫度達到260°C在工質入口溫度為90°C時，熱效率為45%，腔體吸收器的熱損失為65W/m，120°C時熱效率為40%，熱損為80W/m，當入口溫度到達150°C時熱效率為36.6%，熱損為110W/m 4.提出了一種新型的基于菲涅爾反射技術的二次聚焦塔式太陽能集熱器及其設計方法，設計了一個由三組定日組成的小型塔式太陽能集熱器，定日鏡總面積為24m~2分析了塔式集熱器的光學性能，光線垂直入射時，其光學效率能到達65%左右通過CFD分析，腔體吸收器在工作溫度區(qū)間100°C~250°C時，總熱損失為524.7W~1927.8W,熱損失系數(shù)為38.8W/m~2K~51.6W/m~2K 5.搭建了菲涅爾反射式二次聚焦塔式蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的實驗臺測試結果表明，入口溫度為80°C時，集熱器熱效率為54%，100°C時為52.2%，110°C時，熱效率為51.6%工質進口溫度為75°C時，圓錐腔體吸收器的熱損失系數(shù)為34.89W/m~2K，熱損失為349.4W110°C時，熱損失系數(shù)為38.6W/m~2K，熱損失為583.4W
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TK513.1

【參考文獻】

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1 戴景民;劉穎;于天河;;基于CCD的聚焦光斑能流密度分布測量系統(tǒng)的研制[J];光電子.激光;2008年11期

2 戴景民;劉穎;;聚光器聚焦光斑能流密度分布的測量與分析[J];應用光學;2008年06期

本文編號：2644341