太陽能熱利用技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,人們越來越多的將注意力轉(zhuǎn)移到太陽中、高利用的領域,太陽能中高溫熱利用空間更大和利用價值更高的領域。集熱系統(tǒng)得到的熱量可以用來發(fā)電,即太陽能熱發(fā)電,也可以直接提供給到用熱的各個部門,例如食品和紡織印染行業(yè)等,另外還有很多其它應用領域和應用形式。太陽能集熱管是槽式太陽能集熱系統(tǒng)的核心部分。本文首先對集熱管的熱性能進行理論分析,建立了三種集熱管模型的計算模型,無玻璃管罩的鍍膜金屬管、有玻璃管罩的非真空或者真空金屬-玻璃直通式集熱管。MATLAB軟件編程來求解模型,將計算結(jié)果與實驗測試標準數(shù)據(jù)進行對比,證明了計算模型是可靠的。采用物理建模的CFD流體力學計算軟件對集熱管的實際情況進行了分析。詳細介紹了穩(wěn)態(tài)平衡法和準靜態(tài)平衡法兩種測試方法的基本原理和測試的基本過程。兩種方法各有優(yōu)點和缺點,并且都是只考慮了熱損失的單一散熱的過程。槽式系統(tǒng)可以實時來測試集熱管和集熱器的性能參數(shù),三種不同的工作模式設定可以實現(xiàn)多種可能性,可以更加客觀來評價太陽能集熱管和集熱系統(tǒng)熱性能參數(shù)。槽式雙軸跟蹤太陽能器測試平臺的搭建,為下一步集熱系統(tǒng)的綜合測試提供了參考,為太陽能集熱系統(tǒng)測試方... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 太陽能
        1.2.1 太陽能資源
        1.2.2 槽式太陽能中溫熱利用
        1.2.3 槽式太陽能集熱管
    1.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 熱損失過程的建模與求解
    2.1 三種集熱管模型
        2.1.1 三種集熱管模型的建立
        2.1.2 三種集熱管模型的熱分析
    2.2 無玻璃管罩集熱管的熱性能分析
        2.2.1 金屬管的換熱分析
        2.2.2 金屬管與外界環(huán)境的換熱分析
    2.3 有玻璃管罩集熱管的熱性能分析
        2.3.1 金屬管的換熱分析
        2.3.2 夾層換熱分析
        2.3.3 玻璃透光罩管與外界環(huán)境的換熱分析
    2.4 計算模型的求解
        2.4.1 模型的建立
        2.4.2 奇異矩陣分解法
        2.4.3 模型的驗證
第三章 仿真模擬
    3.1 仿真模擬理論基礎
        3.1.1 流體基礎
        3.1.2 湍流標準k-ε模型
        3.1.3 輻射模型
    3.2 CFD模擬仿真
        3.2.1 計算流體力學CFD簡介
        3.2.2 物理建模和網(wǎng)格劃分
        3.2.3 邊界條件的設定與計算
    3.3 數(shù)值計算結(jié)果
        3.3.1 后處理
        3.3.2 計算結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 集熱管熱性能測試
    4.1 熱損失測試方法和原理
    4.2 穩(wěn)態(tài)平衡法測試臺
        4.2.1 測試平臺結(jié)構(gòu)
        4.2.2 測試系統(tǒng)
        4.2.3 熱損測試流程
第五章 槽式太陽能集熱器測試臺
    5.1 準靜態(tài)平衡法測試方法和原理
    5.2 測試臺結(jié)構(gòu)
    5.3 熱工系統(tǒng)
        5.3.1 熱工系統(tǒng)架構(gòu)
        5.3.2 熱工系統(tǒng)功能
        5.3.3 主要操作界面
    5.4 機械跟蹤系統(tǒng)
        5.4.1 跟蹤系統(tǒng)架構(gòu)
        5.4.2 跟蹤系統(tǒng)功能介紹
        5.4.3 主要操作界面
        5.4.4 操作模式
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
        6.1.1 流體溫度與尺寸的影響
        6.1.2 環(huán)境溫度的影響
        6.1.3 綜合分析
    6.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙軸跟蹤槽式太陽能集熱器性能試驗[J]. 馬炎,陳海軍,錢裕,王銀峰,馬婷婷,朱躍釗.  熱力發(fā)電. 2015(01)
[2]槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)綜述[J]. 郭蘇,劉德有,王沛,許昌.  華電技術(shù). 2014(12)
[3]直通式太陽能真空集熱管的熱性能研究[J]. 戴薇薇,王軍,蘇中元,龔廣杰,張耀明.  東南大學學報(自然科學版). 2014(01)
[4]太陽能電池背板封裝材料的發(fā)展狀況[J]. 楊文忠,徐冰,黃宏深,施亞琤.  塑料制造. 2012(08)
[5]太陽能熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 杜鳳麗.  新材料產(chǎn)業(yè). 2012(07)
[6]槽式太陽能電站集熱管熱性能測試[J]. 徐榮吉,何雅玲,肖杰,程澤東.  太陽能學報. 2012(01)
[7]金屬-玻璃太陽能真空集熱管的封接工藝技術(shù)[J]. 羅大為,李雪,沈卓身.  太陽能. 2012(01)
[8]太陽能熱利用開啟“中溫時代”[J].   節(jié)能與環(huán)保. 2010(08)
[9]拋物面槽式太陽能集熱器熱力性能研究[J]. 崔映紅,卑振華.  華北電力大學學報(自然科學版). 2010(03)
[10]槽式太陽能聚光集熱器熱性能數(shù)值研究[J]. 熊亞選,吳玉庭,馬重芳,張業(yè)強.  工程熱物理學報. 2010(03)

碩士論文
[1]基于FLUENT的北極海冰三維溫度場數(shù)值仿真和融化模擬[D]. 張萌萌.武漢理工大學 2013
[2]起重機常用基本構(gòu)件風載荷系數(shù)研究[D]. 孫家斌.大連理工大學 2008
[3]太陽能熱發(fā)電用儲熱混凝土的制備與儲熱單元模擬分析[D]. 李圓圓.武漢理工大學 2008



本文編號：3181236