【摘要】：世界能源總體發(fā)展趨勢要求我們更多的使用綠色環(huán)保的可再生能源,太陽能作為重要的可再生能源具有廣闊的發(fā)展前景。太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)可以利用中低溫太陽能進(jìn)行發(fā)電,在太陽能的利用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。目前針對太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的研究主要是針對有機(jī)朗肯循環(huán)的研究,針對適用于太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的集熱器的研究很少。本文根據(jù)有機(jī)朗肯循環(huán)特點(diǎn)選擇槽式太陽能集熱器作為太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的集熱器,針對槽式太陽能集熱器的光學(xué)與傳熱性能進(jìn)行了分析研究,并結(jié)合有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng),研究集熱器相關(guān)參數(shù)對太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的影響。論文主要研究內(nèi)容、成果和結(jié)論包括以下五個方面：1、建立了太陽直射輻射計(jì)算模型、槽式太陽能集熱器光學(xué)效率計(jì)算模型,并通過VB語言編寫程序,實(shí)現(xiàn)太陽直射輻射強(qiáng)度和槽式太陽能集熱器光學(xué)效率的計(jì)算；建立了槽式太陽能集熱器的傳熱計(jì)算模型。2、設(shè)計(jì)計(jì)算了一套集熱量在100kW左右的槽式太陽能集熱器。3、建立槽式太陽能集熱器聚光模型,采用SOLTRACE軟件模擬研究了槽式太陽能集熱器的聚光特性,得到集熱管金屬吸熱管表面熱流密度分布特性。4、建立槽式太陽能集熱器集熱管的計(jì)算模型,采用FLUENT軟件對表面熱流密度分布不均勻的集熱管進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬發(fā)現(xiàn),集熱器集熱效率隨太陽直射輻射強(qiáng)度(DNI)增加、空氣溫度升高、流體進(jìn)口速度增大而增大,隨環(huán)境風(fēng)速增大、流體進(jìn)口溫度升高而減小,其中空氣溫度和環(huán)境風(fēng)速對效率影響較小。集熱管內(nèi)流體溫升隨DNI增加而增大,隨流體進(jìn)口速度增大而減小,空氣溫度、風(fēng)速、流體進(jìn)口溫度對其影響較小。管內(nèi)壓損隨流體進(jìn)口速度增大而增大,隨DNI增加、流體進(jìn)口溫度升高而減小,空氣溫度和風(fēng)速對其影響很小。吸熱管表面最大溫差隨DNI增加而增大,隨流體進(jìn)口速度增大而減小,隨進(jìn)口溫度升高先增大后減小,空氣溫度和風(fēng)速對其影響很小。玻璃套管表面最大溫差隨DNI增加、流體進(jìn)口溫度升高而增大,隨風(fēng)速增大、空氣溫度升高、進(jìn)口速度增大而減小,其中空氣溫度對其影響較小。針對低流速下吸熱管表面溫差過大的問題,提出三種適用于太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法。5、設(shè)計(jì)了一套槽式太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),建立了有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,對槽式太陽能有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行模擬。模擬發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)整體效率和膨脹機(jī)輸出功隨DNI增加、流體進(jìn)口溫度升高而增大,隨進(jìn)口速度增大而減小。當(dāng)集熱器進(jìn)出口溫度固定時,系統(tǒng)存在最佳流速,最佳流速與DNI和進(jìn)口溫度都有關(guān),當(dāng)系統(tǒng)工況從DNI=450W/m2,Tin=100℃變化到DNI=900W/m2, Tin=150℃時,最佳流速從1m/s變化到1.2～1.4m/s。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK513.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐杰;李新禹;谷操;宋佳鈁;;有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)最佳再熱壓力的確定[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

2 李艷;連紅奎;顧春偉;;有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)及其透平設(shè)計(jì)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年12期

3 劉經(jīng)武;戴義平;;基于有機(jī)朗肯循環(huán)低溫余熱利用研究[J];東方汽輪機(jī);2010年02期

4 張思朝;馬國遠(yuǎn);許樹學(xué);;有機(jī)朗肯循環(huán)低品位能回收技術(shù)[J];應(yīng)用能源技術(shù);2012年05期

5 張軍輝;劉娟芳;陳清華;;有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)最佳蒸發(fā)溫度和，

本文編號：2665211