海水太陽池輻射透射及雙擴散特性的實驗及計算研究
發(fā)布時間:2020-05-29 11:49
【摘要】:海水太陽池是以海水和鹵水為主體建造的太陽池,這是建造太陽池比較經(jīng)濟合理的方法。它可以用來收集和儲存太陽能,為各種用熱提供可靠的低溫熱源。相對于傳統(tǒng)的太陽池具有原理簡單、運行費用低及能源充足的優(yōu)點,近年來引起了世界各國的廣泛重視和研究。本文針對非對流型海水太陽池主要做了如下工作: 1.建立了海水太陽池的物理模型,分析了太陽池內(nèi)的基本熱平衡模型、雙擴散模型和熱穩(wěn)定性模型。通過對上述模型的研究,文中探討了太陽池內(nèi)部穩(wěn)定性條件和邊界的變化規(guī)律。 2.建立了大連地區(qū)太陽輻射、大氣溫度和土壤溫度函數(shù)模型。為結(jié)合本地區(qū)的實際情況進行太陽池的研究提供了依據(jù)。 3.濁度是影響太陽池熱效率的主要因素之一,因而降低水的濁度即提高水的透明度能夠增加太陽池的運行效率。本文采用藥劑降濁和過濾降濁相結(jié)合的方法對苦鹵溶液進行降濁增效的實驗研究。 4.在實驗室內(nèi)進行了鹵水原液和降濁處理的鹵水的密度和濁度的擴散實驗、雨水的自動澄清實驗和泥沙澄清實驗研究,為室外太陽池的運行和維護提供了依據(jù)。 5.完成了海水太陽池的建造、池水灌注等一系列實驗工作,對太陽池的溫度、濁度及鹽密度進行了持續(xù)、簡便的測量,得到了大量的關(guān)于溫度、濁度和鹽密度的實驗數(shù)據(jù)。對太陽池進行了后期的維護工作,如密度和濁度的控制以及鹵蟲和藻類的消滅等等。 6.完成了大濁度輻射透射率的隨深度變化的研究工作,擴大了濁度的研究范圍。 7.完成了太陽池瞬態(tài)行為的一維和二維的數(shù)值模擬工作,分析了濁度和池底反射率等因素的影響。分析了Soret效應的影響,發(fā)現(xiàn)長期模擬中,此效應的影響是不容忽視的。 本文對海水太陽池進行了實驗和數(shù)值模擬方面進行了詳細的分析和研究,其結(jié)果可以為太陽池的實際運行提高參考。
【圖文】:
3.1工質(zhì)及藥劑的選擇3.1.1引言傳統(tǒng)的海水太陽池有兩種建造方法:一種是利用海水作為下層濃度較高的鹽水、僅在表層以淡水沖刷,依靠擴散最終形成鹽梯度層的方法。此種方法建造的太陽池鹽梯度較小,因而保溫性能較差,適用于漁業(yè)養(yǎng)殖等對供熱溫度要求不高的場合。另一種則較為復雜,需要建立海水輔助蒸發(fā)池,先得到濃度較高的鹽水,再將其放入太陽池中充當濃鹽水工質(zhì),以建立鹽梯度層。這種方法成本較高,占地面積較大,但是池子的熱穩(wěn)定性好,保溫性能良好,可以提供較高品位的熱能。本文所建造的太陽池屬于典型的鹽梯度太陽池,,其建造方法與第二種方法相似。只是本文所建造的太陽池無需借助海水輔助蒸發(fā)池得到濃鹽水,而是直接以鹽場的海水和廢棄鹵水為液體介質(zhì),幾乎不需要任何成本,避免了傳統(tǒng)太陽池昂貴的造價。因此本實驗是建造鹽梯度太陽池的經(jīng)濟合理的方法。
圖315PC.2型太陽輻射環(huán)境監(jiān)測記錄儀示意圖Fi.ga.15Theske忱hof耐誣而即擬ePnatcenad沈ocdrer溫度測量及記錄采用PC一型太陽輻射環(huán)境監(jiān)測記錄儀。其溫度測量范圍為一40一+125℃,精度為士.05℃;輻射測量范圍為oZooow/m2,精度為士.05%,分辨率為lw。裝置圖如3,15所示。3.4,1實驗檢鋇明先分析濁度小于.4snut的情形,圖3.16顯示了各個濁度下輻射透射率的實測值,圖中實線部分為對應濁度下w..s模型的模擬值。由圖可以看出,濁度對太陽輻射在水中的透射有顯著影響,隨著濁度的增加,某一深度下太陽輻射透射率明顯減少。圖中標志點為實測值,實線為對應濁度下W:s模型的模擬值,可以看出,在濁度小于.4snut的條件下,w..s模型是適用的,而且可以較為準確地反應出實際的輻射透射率。
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TK512
【圖文】:
3.1工質(zhì)及藥劑的選擇3.1.1引言傳統(tǒng)的海水太陽池有兩種建造方法:一種是利用海水作為下層濃度較高的鹽水、僅在表層以淡水沖刷,依靠擴散最終形成鹽梯度層的方法。此種方法建造的太陽池鹽梯度較小,因而保溫性能較差,適用于漁業(yè)養(yǎng)殖等對供熱溫度要求不高的場合。另一種則較為復雜,需要建立海水輔助蒸發(fā)池,先得到濃度較高的鹽水,再將其放入太陽池中充當濃鹽水工質(zhì),以建立鹽梯度層。這種方法成本較高,占地面積較大,但是池子的熱穩(wěn)定性好,保溫性能良好,可以提供較高品位的熱能。本文所建造的太陽池屬于典型的鹽梯度太陽池,,其建造方法與第二種方法相似。只是本文所建造的太陽池無需借助海水輔助蒸發(fā)池得到濃鹽水,而是直接以鹽場的海水和廢棄鹵水為液體介質(zhì),幾乎不需要任何成本,避免了傳統(tǒng)太陽池昂貴的造價。因此本實驗是建造鹽梯度太陽池的經(jīng)濟合理的方法。
圖315PC.2型太陽輻射環(huán)境監(jiān)測記錄儀示意圖Fi.ga.15Theske忱hof耐誣而即擬ePnatcenad沈ocdrer溫度測量及記錄采用PC一型太陽輻射環(huán)境監(jiān)測記錄儀。其溫度測量范圍為一40一+125℃,精度為士.05℃;輻射測量范圍為oZooow/m2,精度為士.05%,分辨率為lw。裝置圖如3,15所示。3.4,1實驗檢鋇明先分析濁度小于.4snut的情形,圖3.16顯示了各個濁度下輻射透射率的實測值,圖中實線部分為對應濁度下w..s模型的模擬值。由圖可以看出,濁度對太陽輻射在水中的透射有顯著影響,隨著濁度的增加,某一深度下太陽輻射透射率明顯減少。圖中標志點為實測值,實線為對應濁度下W:s模型的模擬值,可以看出,在濁度小于.4snut的條件下,w..s模型是適用的,而且可以較為準確地反應出實際的輻射透射率。
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TK512
【參考文獻】
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1 孫文策,周永平,解茂昭,張曦;鹽田太陽池實驗研究[J];大連理工大學學報;2003年02期
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3 何小榮,鄭宏飛;用計算機模擬研究太陽池穩(wěn)態(tài)特性及結(jié)構(gòu)參數(shù)[J];廣西大學學報(自然科學版);1994年02期
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8 董金
本文編號:2686883
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