發(fā)布時(shí)間：2021-02-07 02:08

　　摘要：平板太陽(yáng)能集熱器具有熱效率高、價(jià)格低廉、容易與建筑物結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)而受到全球的矚目。在國(guó)外,平板太陽(yáng)能集熱器在集熱器市場(chǎng)占有率高達(dá)90%以上。在我國(guó),隨著太陽(yáng)能建筑一體化進(jìn)程的推進(jìn),對(duì)平板太陽(yáng)能集熱器的需求也越來(lái)越大,太陽(yáng)能吸熱體是其核心部件,吸熱體流道的截面形狀以及流道內(nèi)壁結(jié)構(gòu),將對(duì)流道內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)和傳熱特性產(chǎn)生較大的影響。本文設(shè)計(jì)了材料截面面積和流量截面面積均相等的不同截面結(jié)構(gòu)的吸熱體流道,研究流道截面結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性的影響,為集熱器吸熱體流道的設(shè)計(jì)、換熱性能的提高及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論參考。本文通過(guò)簡(jiǎn)化實(shí)際模型建立了吸熱體流道的物理模型,然后分兩類(lèi)建立了吸熱體流道的幾何模型。在理論分析中,建立了模型涉及到的數(shù)學(xué)模型和理論公式。對(duì)幾何模型網(wǎng)格劃分,設(shè)置初始條件和邊界條件后,進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。在得出數(shù)值模擬的結(jié)果后,對(duì)內(nèi)壁光滑的單圓形、單矩形、多孔圓形、多孔矩形這四種結(jié)構(gòu)的流道進(jìn)行了速度分析、溫度分析、導(dǎo)熱速率的分析和壓降分析；將內(nèi)壁有半圓形翅片、矩形翅片、三角形翅片的三種不同結(jié)構(gòu)的單矩形流道與內(nèi)壁光滑的單矩形流道的數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比,進(jìn)行了速度分析、溫度分析、導(dǎo)熱速率的分析、壓... 

【文章來(lái)源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 平板太陽(yáng)能集熱器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 流道結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)特性影響的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的任務(wù)及結(jié)構(gòu)
        1.3.1 本文的任務(wù)
        1.3.2 本文的結(jié)構(gòu)
2 物理模型的建立及理論分析
    2.1 吸熱體流道結(jié)構(gòu)物理模型的建立
    2.2 流道熱傳導(dǎo)的理論分析
        2.2.1 導(dǎo)熱基本定律
        2.2.2 流道導(dǎo)熱微分方程
        2.2.3 導(dǎo)熱微分方程定解條件
    2.3 流道熱對(duì)流的理論分析
        2.3.1 牛頓冷卻公式
        2.3.2 流道對(duì)流換熱微分方程組
        2.3.3 對(duì)流換熱微分方程組定解條件
        2.3.4 邊界層概念
        2.3.5 本文相關(guān)相似特征數(shù)
    2.4 流道內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的阻力分析
        2.4.1 局部阻力計(jì)算
        2.4.2 沿程阻力計(jì)算
        2.4.3 總阻力計(jì)算
    2.5 流道內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的速度分析
    2.6 流道內(nèi)工質(zhì)的傳熱特性
    2.7 本章小結(jié)
3 流道內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值模擬軟件的確立
    3.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 初始化條件和邊界條件
    3.4 模擬結(jié)果與討論
        3.4.1 內(nèi)壁光滑的不同流道的模擬結(jié)果與討論
        3.4.2 內(nèi)壁有翅片的不同流道的模擬結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 流道內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 吸熱體流道的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    4.2 吸熱體流道的實(shí)驗(yàn)方案
    4.3 吸熱體流道的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成和工作流程
        4.3.2 吸熱體的試驗(yàn)件
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的動(dòng)力部分
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的加熱部分
        4.3.5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分
    4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        4.4.1 進(jìn)出口壓降和阻力系數(shù)的計(jì)算公式
        4.4.2 對(duì)流換熱系數(shù)和努塞爾數(shù)的計(jì)算公式
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.5.1 不同結(jié)構(gòu)流道實(shí)驗(yàn)所得溫度值的分析
        4.5.2 不同結(jié)構(gòu)流道實(shí)驗(yàn)所得壓降值的分析
        4.5.3 不同結(jié)構(gòu)流道實(shí)驗(yàn)所得速度值的分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]平行流蒸發(fā)器耦合傳熱的數(shù)值模擬[J]. 江樂(lè)新,呂丹丹.  低溫與超導(dǎo). 2012(03)
[2]矩形微通道內(nèi)流體流動(dòng)特性的數(shù)值研究[J]. 江樂(lè)新,王從權(quán).  熱科學(xué)與技術(shù). 2012(01)
[3]高層住宅陽(yáng)臺(tái)式平板集熱器性能測(cè)試研究[J]. 李永華,焦青太.  淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[4]太陽(yáng)能建筑構(gòu)件的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐[J]. 倪建華.  太陽(yáng)能. 2011(13)
[5]雙流道泵固液兩相流的數(shù)值計(jì)算與分析[J]. 徐海良,屈科輝.  廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
[6]基于高溫工質(zhì)R245fa的太陽(yáng)能平板集熱器集熱過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬[J]. 白景輝,馬良棟,張吉禮.  可再生能源. 2009(04)
[7]平板集熱器和真空管集熱器各自特點(diǎn)分析[J]. 莊長(zhǎng)宇,劉桂永,姜立軍,郭延隆.  家電科技. 2009(15)
[8]百葉形和方形蜂窩結(jié)構(gòu)抑制平板集熱器熱損失數(shù)值模擬[J]. 崔永亮,丁昀,楊慶,張濟(jì)世.  節(jié)能技術(shù). 2008(05)
[9]熱管技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能平板集熱器的研究[J]. 萬(wàn)福春,蔣綠林,左睿.  能源工程. 2008(02)
[10]板翅式換熱器流道中流體流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬研究[J]. 董其伍,王丹,劉敏珊,宮本希.  冶金能源. 2008(02)

博士論文
[1]高效微小通道熱沉散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉用鹿.華中科技大學(xué) 2010
[2]細(xì)通道單相流動(dòng)和傳熱特性的研究[D]. 云和明.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]微散熱器流體通道結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性影響的研究[D]. 王從權(quán).中南大學(xué) 2012
[2]微通道內(nèi)流體的流動(dòng)與換熱的理論研究和數(shù)值分析[D]. 董晉標(biāo).西安電子科技大學(xué) 2007
[3]微通道內(nèi)流體流動(dòng)和換熱特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 侯亞麗.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]微通道結(jié)構(gòu)對(duì)流動(dòng)影響的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 邢麗燕.西安建筑科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3021464