太陽(yáng)池形成機(jī)理的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 15:49
本文在雙擴(kuò)散對(duì)流理論基礎(chǔ)上對(duì)太陽(yáng)池形成機(jī)理進(jìn)行了研究。文章中給出了山東壽光地區(qū)的大氣溫度函數(shù)、土壤溫度函數(shù)和鹽水的物性參數(shù),從理論上得出了鹽水對(duì)太陽(yáng)輻射能吸收原理。重點(diǎn)分析了濁度和池底反射率對(duì)鹽水池?zé)嵝阅艿挠绊懠胞}水池的穩(wěn)定性;趯(duì)鹽水熱物性的分析,本文建立了鹽水池物理模型。在數(shù)學(xué)模擬方面,建立了鹽水池的控制方程,給定了初始、邊界條件;對(duì)空氣溫度、太陽(yáng)輻射、蒸發(fā)等做了合理的簡(jiǎn)化;應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)二維模型下鹽水池內(nèi)的密度梯度、溫度場(chǎng)分布等進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果顯示,不同濃度的鹽水池在日照條件下將不形成沿深度方向的密度梯度。在實(shí)驗(yàn)方面,本文完成了鹽水池實(shí)驗(yàn)裝置的搭建,不同濃度的鹽水配比等一系列工作。在不同季節(jié)對(duì)鹽水池溫度和濃度進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。對(duì)室內(nèi)和室外鹽水池的測(cè)量結(jié)果分析可得,不同濃度的鹽水池不能形成沿深度方向的密度梯度,與模擬計(jì)算結(jié)果一致;當(dāng)在鹽水池表面添加2cm淡水,形成了濃度梯度,鹽水池變?yōu)樘?yáng)池。忽略外界條件的干擾(如風(fēng)對(duì)池表面吹拂擾動(dòng)等),分層的液體由分子運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散而達(dá)到平衡需要較長(zhǎng)時(shí)間。本文主要從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果兩個(gè)方面進(jìn)行了對(duì)比分析,對(duì)于溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的分布、...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 太陽(yáng)池技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2 太陽(yáng)池原理及結(jié)構(gòu)
1.3 太陽(yáng)池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.4 太陽(yáng)池形成理論的研究進(jìn)展
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容、背景及意義
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本課題的背景及意義
第二章 雙擴(kuò)散對(duì)流理論
2.1 雙擴(kuò)散對(duì)流理論簡(jiǎn)介
2.2 雙擴(kuò)散對(duì)流的數(shù)學(xué)物理模型
2.2.1 腔體模型
2.2.2 二維Boussinesq 模型
2.2.3 k- ε模型
2.3 實(shí)驗(yàn)研究
2.4 本章總結(jié)
第三章 鹽水池環(huán)境參數(shù)及物理性能分析
3.1 參數(shù)模型
3.1.1 大氣溫度
3.1.2 土壤溫度
3.1.3 物性參數(shù)
3.2 可用太陽(yáng)輻射能及鹽水池對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收
3.2.1 可用太陽(yáng)輻射
3.2.2 太陽(yáng)輻射能在池水中的吸收
3.3 濁度和池底反射率對(duì)鹽水池?zé)嵝阅艿挠绊?br> 3.3.1 鹽水的輻射透射率
3.3.2 濁度對(duì)鹽水池性能的影響
3.3.3 池底反射率對(duì)鹽水池性能的影響
3.4 鹽水池穩(wěn)定性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 鹽水池?cái)?shù)學(xué)模型分析
4.1 數(shù)值方法簡(jiǎn)介
4.2 控制方程的建立與初始、邊界條件的給定
4.3 簡(jiǎn)化說(shuō)明
4.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 鹽水池的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 鹽水池的建造與池水的配制
5.2 太陽(yáng)輻射及大氣溫度的測(cè)量
5.3 鹽水溫度和濃度的分布測(cè)量
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.1 濃度均勻鹽水池實(shí)驗(yàn)研究
5.4.2 雙分層鹽水池實(shí)驗(yàn)研究
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
參加科研情況說(shuō)明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙擴(kuò)散對(duì)流系統(tǒng)問(wèn)題的研究進(jìn)展[J]. 鄭珺婷,詹杰民. 力學(xué)進(jìn)展. 2002(03)
[2]溫鹽雙擴(kuò)散系統(tǒng)中均勢(shì)場(chǎng)的二維模擬[J]. 詹杰民,萬(wàn)卓培,王香蕊. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 1998(04)
本文編號(hào):3258035
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 太陽(yáng)池技術(shù)簡(jiǎn)介
1.2 太陽(yáng)池原理及結(jié)構(gòu)
1.3 太陽(yáng)池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.4 太陽(yáng)池形成理論的研究進(jìn)展
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容、背景及意義
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本課題的背景及意義
第二章 雙擴(kuò)散對(duì)流理論
2.1 雙擴(kuò)散對(duì)流理論簡(jiǎn)介
2.2 雙擴(kuò)散對(duì)流的數(shù)學(xué)物理模型
2.2.1 腔體模型
2.2.2 二維Boussinesq 模型
2.2.3 k- ε模型
2.3 實(shí)驗(yàn)研究
2.4 本章總結(jié)
第三章 鹽水池環(huán)境參數(shù)及物理性能分析
3.1 參數(shù)模型
3.1.1 大氣溫度
3.1.2 土壤溫度
3.1.3 物性參數(shù)
3.2 可用太陽(yáng)輻射能及鹽水池對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收
3.2.1 可用太陽(yáng)輻射
3.2.2 太陽(yáng)輻射能在池水中的吸收
3.3 濁度和池底反射率對(duì)鹽水池?zé)嵝阅艿挠绊?br> 3.3.1 鹽水的輻射透射率
3.3.2 濁度對(duì)鹽水池性能的影響
3.3.3 池底反射率對(duì)鹽水池性能的影響
3.4 鹽水池穩(wěn)定性分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 鹽水池?cái)?shù)學(xué)模型分析
4.1 數(shù)值方法簡(jiǎn)介
4.2 控制方程的建立與初始、邊界條件的給定
4.3 簡(jiǎn)化說(shuō)明
4.4 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 鹽水池的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 鹽水池的建造與池水的配制
5.2 太陽(yáng)輻射及大氣溫度的測(cè)量
5.3 鹽水溫度和濃度的分布測(cè)量
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4.1 濃度均勻鹽水池實(shí)驗(yàn)研究
5.4.2 雙分層鹽水池實(shí)驗(yàn)研究
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
參加科研情況說(shuō)明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙擴(kuò)散對(duì)流系統(tǒng)問(wèn)題的研究進(jìn)展[J]. 鄭珺婷,詹杰民. 力學(xué)進(jìn)展. 2002(03)
[2]溫鹽雙擴(kuò)散系統(tǒng)中均勢(shì)場(chǎng)的二維模擬[J]. 詹杰民,萬(wàn)卓培,王香蕊. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 1998(04)
本文編號(hào):3258035
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3258035.html
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