【摘要】：現(xiàn)階段能源構(gòu)成以常規(guī)能源為基礎(chǔ),但是隨著能源危機(jī)和大氣污染的加劇愈來愈不適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需要,加速開發(fā)利用以太陽能為主體的可再生能源已成為人們的共識(shí)。然而,太陽能是低品位的能源,為了得到高品位的熱能,并考慮能源利用的可行性和經(jīng)濟(jì)性,必須實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的聚集。在太陽能利用的研究領(lǐng)域中,提高光電／光熱轉(zhuǎn)化效率,降低成本,對(duì)促進(jìn)太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。本文在此基礎(chǔ)上,分析研究了一種新型多平面太陽能集熱器,用以滿足太陽能中溫領(lǐng)域的使用要求。 首先,分析多平面聚光器的物理模型和數(shù)學(xué)模型。聚光器由若干矩形小平面鏡和拋物型結(jié)構(gòu)的框架組合而成。利用幾何學(xué)原理和Monte Carlo方法研究新型多平面太陽能聚光器的幾何光學(xué)特征及焦平面能流密度分布,分析不同綜合誤差對(duì)幾何聚光比及能流密度分布的影響。研究結(jié)果表明：相比傳統(tǒng)碟式聚光器,新型多平面聚光器在焦平面的光斑面積增大且能流密度分布均勻；聚光器的幾何聚光比能滿足中溫領(lǐng)域的使用要求；在相同的條件下,其運(yùn)行性能受綜合誤差的影響較傳統(tǒng)碟式聚光器小。 其次,研究腔體式太陽能接收器的性能。根據(jù)焦平面聚焦能流密度分布特點(diǎn),結(jié)合文獻(xiàn)提及的腔體結(jié)構(gòu),文中重點(diǎn)研究了圓柱形接收器和半球形接收器。分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)腔體內(nèi)表面積能流密度分布特征的影響。根據(jù)能流密度均勻性指標(biāo),可以結(jié)合實(shí)際的需要來選取接收器的形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)。 最后,選取圓柱形接收器為研究對(duì)象,分析了能量損失與流體平均溫度的關(guān)系。并重點(diǎn)研究了管道直徑、傾角和圓柱形接收器的高度對(duì)能量損失的影響。對(duì)比他人的實(shí)驗(yàn)研究,得出各因素對(duì)流體平均溫度的影響。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK513.1

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本文編號(hào)：2649376