太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-16 10:32
本文對(duì)所設(shè)計(jì)的新型太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)平板集熱蒸發(fā)器內(nèi)部溫度場以及汽液相變界面變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,為新型太陽能平板集熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了CPL/LHP太陽能平板集熱蒸發(fā)器并搭建了實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)搭建的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了壓降校核分析。結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的平板集熱蒸發(fā)器中毛細(xì)芯提供的最大毛細(xì)驅(qū)動(dòng)力為,max2400cap?P?Pa,當(dāng)Q?1160 W時(shí),系統(tǒng)總壓降約為2400Pa,達(dá)到了所設(shè)計(jì)平板集熱蒸發(fā)器的毛細(xì)極限。(2)對(duì)新型平板集熱蒸發(fā)器的啟動(dòng)性能、變功率運(yùn)行以及反重力特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:在加熱功率為200W-700W范圍內(nèi),平板集熱蒸發(fā)器具備較好的啟動(dòng)性能;在持續(xù)變化加熱功率和隨機(jī)變化加熱功率時(shí),平板集熱蒸發(fā)器具有很好的適調(diào)能力;平板集熱蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的反重力高度與加熱功率無關(guān)。(3)對(duì)平板集熱蒸發(fā)器運(yùn)行失效極限進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示:當(dāng)蒸汽側(cè)的阻力過大、平板集熱蒸發(fā)器內(nèi)不凝性氣體過多時(shí),會(huì)發(fā)生工質(zhì)倒灌現(xiàn)象,最終導(dǎo)致運(yùn)行失效;當(dāng)加熱功率過大,達(dá)到平板集熱蒸發(fā)器的沸騰極限時(shí),會(huì)使其發(fā)生燒干現(xiàn)象,最終導(dǎo)致...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 太陽能的利用
1.1.2 太陽能熱水器
1.2 無動(dòng)力板式分離型太陽能熱水器
1.3 課題的提出及相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.3.1 課題的提出
1.3.2 CPL/LHP蒸發(fā)器的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
2 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
2.1 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)
2.1.1 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器簡介
2.1.2 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的組成及結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.1.3 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)
2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建
2.2.1 工質(zhì)的選擇
2.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成
2.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.3 系統(tǒng)壓降分析
2.4 小結(jié)
3 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器實(shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器性能測(cè)試
3.3.1 啟動(dòng)性能測(cè)試
3.3.2 變功率性能測(cè)試
3.3.3 反重力性能測(cè)試
3.4 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器失效模式分析
3.5 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器傳熱性能分析
3.6 小結(jié)
4 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器數(shù)值模擬研究
4.1 引言
4.2 界面捕捉理論介紹
4.3 數(shù)值計(jì)算模型
4.3.1 幾何模型
4.3.2 求解區(qū)域控制方程
4.3.3 模型建立與網(wǎng)格劃分
4.3.4 邊界條件及求解參數(shù)設(shè)置
4.4 模擬結(jié)果與分析
4.4.1 多孔材質(zhì)的影響
4.4.2 邊界條件的影響
4.4.3 孔隙率的影響
4.4.4 不同結(jié)構(gòu)的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平板型雙毛細(xì)芯蒸發(fā)器LHP的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李志崇,劉志春,何松,汪冬冬,劉偉. 節(jié)能. 2015(05)
[2]燒結(jié)工藝對(duì)環(huán)路熱管用Ni多孔毛細(xì)芯性能的影響[J]. 王德志,王小鷹,周盼,段柏華,汪超. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(05)
[3]太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)比較[J]. 胡子軒,張曉光. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2014(17)
[4]新型環(huán)路熱管太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能減排評(píng)估[J]. 王璋元,楊晚生,趙旭東. 太陽能學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]承壓分離式太陽能熱水系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱中螺旋盤管換熱器的分析設(shè)計(jì)[J]. 律翠萍. 太陽能. 2013(11)
[6]環(huán)路熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 徐計(jì)元,鄒勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]T型微通道內(nèi)兩相流動(dòng)數(shù)值模擬和流場分析[J]. 王琳琳,胡洪萍. 價(jià)值工程. 2012(31)
[8]毛細(xì)芯蒸發(fā)器啟動(dòng)和運(yùn)行特性[J]. 李金旺,鄒勇,程林. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2012(02)
[9]毛細(xì)相變流體回路中蒸發(fā)器的預(yù)熱啟動(dòng)特性研究[J]. 周兵,涂正凱,劉志春,劉偉. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(02)
[10]Cu基熱管芯體多孔材料增孔補(bǔ)強(qiáng)的研究[J]. 程齊軍,歐耀輝,周水波,王德志. 粉末冶金技術(shù). 2012(01)
博士論文
[1]環(huán)路熱管蒸發(fā)器毛細(xì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其性能研究[D]. 徐計(jì)元.山東大學(xué) 2014
[2]太陽能利用中的熱物理基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王剛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]小型平板CPL/LHP的流動(dòng)與傳熱特性研究[D]. 萬忠民.華中科技大學(xué) 2007
[4]新型平板式CPL的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉志春.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于鎳銅基毛細(xì)芯的環(huán)路熱管研究[D]. 王浩霖.山東大學(xué) 2014
[2]平板鋁熱管工質(zhì)選擇及相容性改性方法研究[D]. 卜莉敏.華南理工大學(xué) 2013
[3]太陽能中央熱水系統(tǒng)的節(jié)能控制研究[D]. 秦永熙.福建師范大學(xué) 2013
[4]無動(dòng)力循環(huán)即熱式太陽能熱水系統(tǒng)研究[D]. 王靜.河北工程大學(xué) 2013
[5]環(huán)路熱管蒸發(fā)器傳熱模擬研究[D]. 宋鵬杰.南京航空航天大學(xué) 2010
[6]環(huán)路熱管的熱輸送性能研究[D]. 張偉保.華南理工大學(xué) 2010
[7]河南太陽能熱水器與住宅一體化設(shè)計(jì)研究[D]. 劉磊.鄭州大學(xué) 2010
[8]AMTEC多級(jí)毛細(xì)泵數(shù)值模擬研究[D]. 張寶嶺.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[9]毛細(xì)蒸發(fā)器流場數(shù)值模擬研究[D]. 馬正軍.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[10]平板式CPL實(shí)驗(yàn)研究和蒸發(fā)器數(shù)值模擬[D]. 劉博.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3085903
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 太陽能的利用
1.1.2 太陽能熱水器
1.2 無動(dòng)力板式分離型太陽能熱水器
1.3 課題的提出及相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
1.3.1 課題的提出
1.3.2 CPL/LHP蒸發(fā)器的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
2 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
2.1 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)
2.1.1 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器簡介
2.1.2 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的組成及結(jié)構(gòu)參數(shù)
2.1.3 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)
2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建
2.2.1 工質(zhì)的選擇
2.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成
2.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.3 系統(tǒng)壓降分析
2.4 小結(jié)
3 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器實(shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.3 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器性能測(cè)試
3.3.1 啟動(dòng)性能測(cè)試
3.3.2 變功率性能測(cè)試
3.3.3 反重力性能測(cè)試
3.4 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器失效模式分析
3.5 CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器傳熱性能分析
3.6 小結(jié)
4 太陽能CPL/LHP平板集熱蒸發(fā)器數(shù)值模擬研究
4.1 引言
4.2 界面捕捉理論介紹
4.3 數(shù)值計(jì)算模型
4.3.1 幾何模型
4.3.2 求解區(qū)域控制方程
4.3.3 模型建立與網(wǎng)格劃分
4.3.4 邊界條件及求解參數(shù)設(shè)置
4.4 模擬結(jié)果與分析
4.4.1 多孔材質(zhì)的影響
4.4.2 邊界條件的影響
4.4.3 孔隙率的影響
4.4.4 不同結(jié)構(gòu)的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平板型雙毛細(xì)芯蒸發(fā)器LHP的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李志崇,劉志春,何松,汪冬冬,劉偉. 節(jié)能. 2015(05)
[2]燒結(jié)工藝對(duì)環(huán)路熱管用Ni多孔毛細(xì)芯性能的影響[J]. 王德志,王小鷹,周盼,段柏華,汪超. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2014(05)
[3]太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)比較[J]. 胡子軒,張曉光. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2014(17)
[4]新型環(huán)路熱管太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能減排評(píng)估[J]. 王璋元,楊晚生,趙旭東. 太陽能學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]承壓分離式太陽能熱水系統(tǒng)儲(chǔ)熱水箱中螺旋盤管換熱器的分析設(shè)計(jì)[J]. 律翠萍. 太陽能. 2013(11)
[6]環(huán)路熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 徐計(jì)元,鄒勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[7]T型微通道內(nèi)兩相流動(dòng)數(shù)值模擬和流場分析[J]. 王琳琳,胡洪萍. 價(jià)值工程. 2012(31)
[8]毛細(xì)芯蒸發(fā)器啟動(dòng)和運(yùn)行特性[J]. 李金旺,鄒勇,程林. 中國空間科學(xué)技術(shù). 2012(02)
[9]毛細(xì)相變流體回路中蒸發(fā)器的預(yù)熱啟動(dòng)特性研究[J]. 周兵,涂正凱,劉志春,劉偉. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(02)
[10]Cu基熱管芯體多孔材料增孔補(bǔ)強(qiáng)的研究[J]. 程齊軍,歐耀輝,周水波,王德志. 粉末冶金技術(shù). 2012(01)
博士論文
[1]環(huán)路熱管蒸發(fā)器毛細(xì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其性能研究[D]. 徐計(jì)元.山東大學(xué) 2014
[2]太陽能利用中的熱物理基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王剛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]小型平板CPL/LHP的流動(dòng)與傳熱特性研究[D]. 萬忠民.華中科技大學(xué) 2007
[4]新型平板式CPL的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉志春.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于鎳銅基毛細(xì)芯的環(huán)路熱管研究[D]. 王浩霖.山東大學(xué) 2014
[2]平板鋁熱管工質(zhì)選擇及相容性改性方法研究[D]. 卜莉敏.華南理工大學(xué) 2013
[3]太陽能中央熱水系統(tǒng)的節(jié)能控制研究[D]. 秦永熙.福建師范大學(xué) 2013
[4]無動(dòng)力循環(huán)即熱式太陽能熱水系統(tǒng)研究[D]. 王靜.河北工程大學(xué) 2013
[5]環(huán)路熱管蒸發(fā)器傳熱模擬研究[D]. 宋鵬杰.南京航空航天大學(xué) 2010
[6]環(huán)路熱管的熱輸送性能研究[D]. 張偉保.華南理工大學(xué) 2010
[7]河南太陽能熱水器與住宅一體化設(shè)計(jì)研究[D]. 劉磊.鄭州大學(xué) 2010
[8]AMTEC多級(jí)毛細(xì)泵數(shù)值模擬研究[D]. 張寶嶺.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[9]毛細(xì)蒸發(fā)器流場數(shù)值模擬研究[D]. 馬正軍.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[10]平板式CPL實(shí)驗(yàn)研究和蒸發(fā)器數(shù)值模擬[D]. 劉博.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3085903
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