【摘要】：近年來,中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,能源消耗量日益增大。但是由于傳統(tǒng)能源的不可再生以及過多利用會對環(huán)境造成污染,大力發(fā)展新能源己勢在必行。太陽能發(fā)電以其特有的優(yōu)點被越來越多的人所重視。集熱器是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分之一,研究其模型結(jié)構(gòu)和動態(tài)分布特性對于太陽能發(fā)電具有重要的意義。本文以美國Solar Two電站的塔式太陽能外露式集熱器作為研究對象,以合理的簡化假設(shè)為基礎(chǔ),根據(jù)質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒原理以及熔融鹽(60%NaNO3和40%KNO3)相關(guān)的物性參數(shù)方程,結(jié)合工質(zhì)在吸熱過程中遵守的傳熱學(xué)定律,并考慮到流動過程中的熱損失,利用MATLAB商業(yè)軟件搭建出熔融鹽工質(zhì)管道吸熱模型。為了研究工質(zhì)在不同因素的階躍擾動下的動態(tài)變化規(guī)律,選擇采用了 Lagrange流體質(zhì)點追蹤法,該方法通過對管道中不同位置的流體質(zhì)點流動進(jìn)行追蹤,可以比較準(zhǔn)確地反映出管道內(nèi)工質(zhì)的溫度分布特性以及在同一位置下工質(zhì)溫度隨時間的動態(tài)變化特性。以工質(zhì)管道流動模型和流體質(zhì)點追蹤法思想為基礎(chǔ),設(shè)計出相關(guān)的算法流程,并通過應(yīng)用MATLAB商業(yè)軟件的編程功能來實現(xiàn)此算法。同時,論文還針對此模型進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)工況下的驗證,保證了模型的準(zhǔn)確性。在模型驗證的過程中,為了減少不確定因素的影響,采用了一種新的集熱器效率計算方法。論文以某一時刻下集熱器運(yùn)行的工況為初始工況,在此基礎(chǔ)上分別給予太陽能輻射強(qiáng)度,進(jìn)口熔鹽流量以及入口熔鹽溫度的階躍擾動,得到了集熱器內(nèi)工質(zhì)溫度在管道中的分布和同一位置下工質(zhì)溫度隨時間的動態(tài)變化曲線,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了理論分析。為探究階躍擾動量的大小對集熱器系統(tǒng)的影響,模擬過程中對同一因素給以多組不同大小的擾動值,并對結(jié)果進(jìn)行對比。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK513.1
【圖文】：

２４塊接收板構(gòu)成這個大圓柱體，而每塊接收板又是由３２根豎立的吸熱管組成。逡逑為使得受熱均勻并且充分，接收器內(nèi)的熔融鹽工質(zhì)采取交叉流動的方式［４９］。接逡逑收器內(nèi)部流動情況如圖２－２所示。逡逑９逡逑

■邐‘ｍ逡逑圖２－１美國Ｓｏｌａｒ邋Ｔｗｏ太陽能電站逡逑ＳｏｌａｒＴｗｏ電站的核心部分集熱器位于電站中心塔頂，是一個巨大的圓柱體。逡逑２４塊接收板構(gòu)成這個大圓柱體，而每塊接收板又是由３２根豎立的吸熱管組成。逡逑為使得受熱均勻并且充分，接收器內(nèi)的熔融鹽工質(zhì)采取交叉流動的方式［４９］。接逡逑收器內(nèi)部流動情況如圖２－２所示。逡逑９逡逑

％Ｊ逡逑（Ｉ逡逑ｓａｌｔ邋ｏｕｔｌｅｔ逡逑圖２－２集熱器內(nèi)部熔鹽流動示意圖逡逑首先，入口的熔融鹽平均分成兩段，從集熱器的北部流入。兩股熔融鹽工質(zhì)逡逑分別沿著東西方向各流經(jīng)６塊接收板。接著，兩段熔融鹽工質(zhì)流體交叉互換位置，逡逑各自繼續(xù)向南再次分別流經(jīng)６塊接收板；最后，熔融鹽從集熱器的南部出口流出逡逑［５Ｇ］。兩段熔融鹽工質(zhì)流體都流過１２塊接收板，通過在流動過程中交叉互換，保逡逑證了兩股流體的吸熱量基本相同，進(jìn)而使得接收器出口溫度大體一致。逡逑該系統(tǒng)集熱器中采用熔融鹽作為內(nèi)部傳熱工質(zhì)。熔融鹽相比于其他Ｘ質(zhì)有其逡逑獨特的優(yōu)點，例如導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性良好，蒸汽壓力較低；比熱容大和粘度低；逡逑具有較寬的工作范圍；可同時作為傳熱工質(zhì)和蓄熱工質(zhì)。這里我們選用的熔融鹽逡逑由６０％ＮａＮＯ３和邋４０％ＫＮＯ３組成，其物理性質(zhì)參數(shù)與溫度的擬合函數(shù)如下［３９］。逡逑ｐ邋＝－０．６２

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號：2770846