吸熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中的核心模塊,其光熱轉(zhuǎn)化效率是評價吸熱器性能的主要指標,并影響整個系統(tǒng)的熱利用率。多孔介質(zhì)——泡沫金屬由于其優(yōu)良的三維導流結(jié)構(gòu)、較好的導熱性、較高的孔隙率和比表面積,因此具有較好的強化換熱性能,是理想的吸熱體材料�？諝馕鼰崞饔捎谄涔べ|(zhì)來源廣、無污染、出口無溫升限制而被廣泛應用;但受聚焦輻射能影響較大,易形成熱斑而被損壞。本文以泡沫銅為吸熱體與空氣吸熱器相結(jié)合有利于提高吸熱器光熱轉(zhuǎn)化效率,降低吸熱器熱損壞。本文以孔密度為10PPI、20PPI和30PPI,孔隙率分別為95.12%、94.51%和95.46%的泡沫銅作為碟式聚光集熱器的主要吸熱體;采用實驗、數(shù)值計算和理論分析的方法,研究分析了,空氣流經(jīng)泡沫金屬時流體流動特性、泡沫銅碟式聚光器集熱器光熱轉(zhuǎn)化效率及強化傳熱性能;如下:（1）為研究空氣流經(jīng)泡沫金屬時流動特性,本文采用面心立方、蜂窩狀和立方體三種等效模型,利用FLUENT在不同流速下,壓降、摩擦因子等流動特性進行數(shù)值模擬;設(shè)計并搭建了一套風管式壓力測試系統(tǒng),對三種不同參數(shù)的泡沫銅,進行了單一和梯級疊加實驗研究。結(jié)果表明:壓降與入口速度呈二次線性關(guān)系,修正后... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三種光熱轉(zhuǎn)化平臺

第二章泡沫金屬均勻流CFD模擬及實驗研究9第二章泡沫金屬均勻流CFD模擬及實驗研究2.1等效模型的建立泡沫金屬由固相和氣相構(gòu)成連通或不連通的三維結(jié)構(gòu)，如下圖（2-1）所示為泡沫金屬的微觀和整體結(jié)構(gòu)。為對泡沫金屬內(nèi)部進行流場特性數(shù)值模擬，需要對其建模，但其錯綜復雜的結(jié)構(gòu)為建模帶來巨大困難。目前精度最高的建模方式為計算機掃描成像[46-47]，通過X射線CT掃描的方法將泡沫金屬的三維結(jié)構(gòu)掃描模型導入電腦中，實現(xiàn)對被掃描結(jié)構(gòu)精確的復制。如下圖（2-2）為掃描模型結(jié)構(gòu)。其缺點就是成本較高，建模時較為復雜，同時需要各種輔助設(shè)備，不方便操作。國內(nèi)外很多的專家學者都在尋找一種精確度較高的、簡單的等效模型，以代替復雜的三維結(jié)構(gòu)。圖2-1泡沫金屬結(jié)構(gòu)Figure2-1Foammetalstructure圖2-2掃描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析圖（2-1）中泡沫銅的微觀構(gòu)造，將三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)單體簡化為在邊長為a正六面體中心剪切一個直徑為ds的球而形成的中空模型。如下圖：

第二章泡沫金屬均勻流CFD模擬及實驗研究9第二章泡沫金屬均勻流CFD模擬及實驗研究2.1等效模型的建立泡沫金屬由固相和氣相構(gòu)成連通或不連通的三維結(jié)構(gòu)，如下圖（2-1）所示為泡沫金屬的微觀和整體結(jié)構(gòu)。為對泡沫金屬內(nèi)部進行流場特性數(shù)值模擬，需要對其建模，但其錯綜復雜的結(jié)構(gòu)為建模帶來巨大困難。目前精度最高的建模方式為計算機掃描成像[46-47]，通過X射線CT掃描的方法將泡沫金屬的三維結(jié)構(gòu)掃描模型導入電腦中，實現(xiàn)對被掃描結(jié)構(gòu)精確的復制。如下圖（2-2）為掃描模型結(jié)構(gòu)。其缺點就是成本較高，建模時較為復雜，同時需要各種輔助設(shè)備，不方便操作。國內(nèi)外很多的專家學者都在尋找一種精確度較高的、簡單的等效模型，以代替復雜的三維結(jié)構(gòu)。圖2-1泡沫金屬結(jié)構(gòu)Figure2-1Foammetalstructure圖2-2掃描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析圖（2-1）中泡沫銅的微觀構(gòu)造，將三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)單體簡化為在邊長為a正六面體中心剪切一個直徑為ds的球而形成的中空模型。如下圖：


本文編號：3465961