【摘要】：太陽(yáng)能空氣集熱器是太陽(yáng)能光-熱利用中應(yīng)用最廣泛、最簡(jiǎn)單的一種形式,而集熱器作為太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的核心部件,集熱器與空氣的高效換熱是亟需攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一。空氣作為太陽(yáng)能空氣集熱器的傳熱介質(zhì)由于其物性限制,造成與集熱底板之間的換熱率較低。較低的換熱效率致使集熱底板聚熱升溫,進(jìn)而導(dǎo)致輻射熱損失增大。因此,如何有效地增強(qiáng)換熱減少輻射熱損失對(duì)提高太陽(yáng)能空氣集熱器的應(yīng)用具有重要的意義。對(duì)于增強(qiáng)換熱,常見(jiàn)的有改變集熱板形狀或者對(duì)集熱板采用人工增糙兩種途徑。本文采用人工增糙的方法,即在集熱器底板上布置三角錐、圓柱、正方體和正三棱柱4種渦流發(fā)生器這一方式開(kāi)展研究工作。首先,利用正交試驗(yàn)與仿真模擬等方法對(duì)集熱器換熱性能展開(kāi)研究,詳細(xì)分析渦流發(fā)生器形狀、高度、間距、排列方式與入口流速對(duì)集熱器集熱效率影響的顯著性,通過(guò)分析這5個(gè)因素對(duì)集熱效率的影響規(guī)律,獲得最佳工況。然后,在正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,探究各因素對(duì)換熱性能的影響。通過(guò)與光滑集熱器底板的努賽爾數(shù)和摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行對(duì)比,揭示內(nèi)置渦流發(fā)生器集熱器強(qiáng)化機(jī)理,為其優(yōu)化提供理論依據(jù)。最后,結(jié)合各章試驗(yàn)結(jié)論與前人研究結(jié)果提出影響太陽(yáng)能空氣集熱器換熱性能的3個(gè)無(wú)量綱數(shù),運(yùn)用因次分析法歸納總結(jié)出完全針對(duì)內(nèi)置渦流發(fā)生器的太陽(yáng)能空氣集熱器底板的努賽爾數(shù)和摩擦阻力系數(shù)準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式。
【圖文】：

FPSAC）的結(jié)構(gòu)如圖1-1 所示，從圖中可以看出其具有架構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，并且在運(yùn)行中無(wú)泄漏、阻塞和二次能量轉(zhuǎn)換等弊端。所以它在產(chǎn)品干燥、制取生活用熱水及

為太陽(yáng)能空氣集熱器的傳熱介質(zhì)，由于其導(dǎo)熱系數(shù)、比的集熱效率較低；同時(shí)，由于熱量不能及時(shí)傳遞引起吸外輻射熱損失增多。因此，探究增強(qiáng)集熱板與空氣換熱器的效率提升，具有十分重要的意義。型太陽(yáng)能空氣集熱器研究現(xiàn)狀高太陽(yáng)能空氣集熱器的集熱效率，，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們分別從集熱器的安裝傾角、操作條件、透明蓋板、吸熱涂層、集熱板。作為太陽(yáng)能空氣集熱器的核心部件之一——集的換熱特性對(duì)集熱器的熱性能影響巨大，因此對(duì)它形式iao 等[5]最先將新型波紋型設(shè)計(jì)在太陽(yáng)能空氣集熱器中換熱特性對(duì)集熱性能的作用；高文峰等[6, 7]運(yùn)用數(shù)值模擬置波紋的空氣集熱器進(jìn)行了研究，分析了波紋高度比、對(duì)集熱效率的影響。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK513.1

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本文編號(hào)：2667051