在太陽能熱利用中,集熱器是組成各種太陽能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。但集熱器集熱效率較低,限制了太陽能空氣集熱器的推廣應(yīng)用。因此為進(jìn)一步提高太陽能空氣集熱器的集熱性能,國內(nèi)外研究者們提出很多新穎的集熱器優(yōu)化思路,折流板型太陽能集熱器就是其中典型的代表。折流板型集熱器可有效提高集熱器集熱效率,同時在折流板背側(cè)引起強(qiáng)烈的流動分離,導(dǎo)致了較大的流動損失和局部熱損失,這成為影響該型集熱器效率進(jìn)一步提高的重要因素。本文以開孔型折流板太陽能空氣集熱器為研究對象,詳細(xì)研究了開孔因素及入口流量因素對集熱器集熱效率的影響,具有重要的理論與實踐意義。本文首先建立了開孔型折流板太陽能空氣集熱器數(shù)值模型,并對其進(jìn)行了網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格無關(guān)性檢查和數(shù)值模型正確性驗證;運(yùn)用正交數(shù)值模擬手段對開孔型折流板太陽能空氣集熱器進(jìn)行開孔參數(shù)優(yōu)化,通過直觀分析及方差分析研究3個開孔參數(shù)大小、位置、數(shù)量及1個運(yùn)行參數(shù)入口流量對集熱器集熱效率影響的顯著性,通過分析這4因素對集熱效率的影響規(guī)律,得到不同流量下的最優(yōu)參數(shù)組合方案;將開孔型與原型折流板太陽能空氣集熱器進(jìn)行對比研究,探討了開孔對集熱器流動和換熱特性的影響,揭示了其強(qiáng)化換熱的機(jī)理,... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 太陽能利用的特點(diǎn)
        1.1.2 太陽能利用方式
    1.2 太陽能集熱器
    1.3 平板型太陽能空氣集熱器
        1.3.1 平板型太陽能空氣集熱器構(gòu)造
        1.3.2 平板型太陽能空氣集熱器工作原理
        1.3.3 平板型太陽能空氣集熱器特點(diǎn)
    1.4 平板型太陽能空氣集熱器研究現(xiàn)狀及問題
        1.4.1 平板型太陽能空氣集熱器研究現(xiàn)狀
        1.4.2 平板型太陽能空氣集熱器研究的不足
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 開孔型折流板太陽能空氣集熱器數(shù)值模型建立
    2.1 計算流體力學(xué)概述
        2.1.1 計算流體力學(xué)的工作步驟
        2.1.2 計算流體力學(xué)特點(diǎn)
        2.1.3 ANSYS FLUENT軟件
    2.2 物理模型
    2.3 網(wǎng)格及計算模型的選擇
        2.3.1 建模與劃分網(wǎng)格
        2.3.2 網(wǎng)格無關(guān)性檢查
        2.3.3 湍流模型的簡單介紹及選擇
        2.3.4 流體流動控制方程及傳熱模型
        2.3.5 數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置
    2.4 數(shù)值模型的正確性驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于正交試驗的對太陽能空氣集熱器數(shù)值模擬
    3.1 正交試驗設(shè)計
        3.1.1 正交試驗表的確定
    3.2 對開孔型折流板太陽能空氣集熱器效率的正交試驗分析
        3.2.1 方差分析
        3.2.2 直觀分析
        3.2.3 不同入口流量下的最優(yōu)開孔參數(shù)選擇
    3.3 開孔參數(shù)對集熱器阻力損失的影響
    3.4 開孔參數(shù)對集熱器出口溫度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 開孔型折流板太陽能空氣集熱器流動和傳熱特性分析
    4.1 開孔型集熱器流動特性
        4.1.1 開孔中心截面速度等值面變化情況
        4.1.2 開孔中心截面流場與溫度分布特性(Z=0.02m)
        4.1.3 沿蛇形流動方向總壓損失系數(shù)變化情況
    4.2 開孔模型集熱器換熱特性
        4.2.1 集熱板溫度分布及換熱特性
        4.2.2 透明蓋板溫度分布及特性
        4.2.3 沿蛇形流向平均溫度變化情況
    4.3 開孔大小對集熱器內(nèi)部流動特性及換熱特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 入口位置和折流板長度對集熱器性能的影響
    5.1 入口位置對集熱器性能的影響
    5.2 折流板長度對集熱器性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3267350