為了提高集熱器的集熱效率和減小占地面積,對傳統(tǒng)的平板集熱器流道進行改進,把整體空腔流道改為蛇形流道.利用CFD軟件對蛇形流道太陽能平板集熱器進行數(shù)值模擬,分析集熱器入口流速對集熱器出口溫度和集熱效率的影響.結(jié)果表明:蛇形流道太陽能平板集熱器內(nèi)部特殊的流道為空氣提供有效的漩渦生成場所;入口速度越大,漩渦越大;相鄰兩氣腔內(nèi)的漩渦越近,集熱效果越好.隨著入口流速的增加,集熱器效率明顯增加直到穩(wěn)定.該模型下的集熱效率最高能達到0.76.集熱器出口溫度隨入口流速的增加逐漸降低直到穩(wěn)定,穩(wěn)定溫度下對應(yīng)的最低流速為4 m/s,并且出口溫度隨輻射強度的增加而增大. 

【文章來源】：東北電力大學(xué)學(xué)報. 2018,38(01)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

蛇形流道平板集熱器的立體圖

圖2入口速度不同時的集熱器內(nèi)空氣流動流線圖不同入口速度時集熱器內(nèi)的空氣流動流線圖，如圖2所示．通過對比可以明顯的看出:隨著入口速度的增加，流道內(nèi)出現(xiàn)的漩渦越明顯，相鄰兩漩渦距離越近，重合度也越高，即產(chǎn)生了更大的擾動，破壞了流體邊界層，使得雷諾數(shù)增大從而使換熱系數(shù)增加，換熱效果變好，漩渦區(qū)域溫度明顯較高．4．2集熱器水平中心面溫度分布云圖入口速度不同時的集熱器中心水平面溫度分布云圖，如圖3所示．工質(zhì)流入集熱器后，慢慢被加熱直至流出集熱器．隨著空氣流速的加大，集熱器出口溫度明顯降低，且在流道內(nèi)部沿左側(cè)內(nèi)壁的溫度較右側(cè)高．結(jié)合圖2的分析，這是由于漩渦一般都發(fā)生在左側(cè)內(nèi)壁附近，漩渦的發(fā)生使其局部雷諾數(shù)變大，更趨于紊流，換熱系數(shù)增加換熱效果明顯．但是隨著入口流速的增加，工質(zhì)在流道內(nèi)部停留時間變短，加熱時間減少，從而使得出口溫度降低．圖3入口速度不同時的集熱器中心水平面溫度分布云圖46東北電力大學(xué)學(xué)報第38卷

圖2入口速度不同時的集熱器內(nèi)空氣流動流線圖不同入口速度時集熱器內(nèi)的空氣流動流線圖，如圖2所示．通過對比可以明顯的看出:隨著入口速度的增加，流道內(nèi)出現(xiàn)的漩渦越明顯，相鄰兩漩渦距離越近，重合度也越高，即產(chǎn)生了更大的擾動，破壞了流體邊界層，使得雷諾數(shù)增大從而使換熱系數(shù)增加，換熱效果變好，漩渦區(qū)域溫度明顯較高．4．2集熱器水平中心面溫度分布云圖入口速度不同時的集熱器中心水平面溫度分布云圖，如圖3所示．工質(zhì)流入集熱器后，慢慢被加熱直至流出集熱器．隨著空氣流速的加大，集熱器出口溫度明顯降低，且在流道內(nèi)部沿左側(cè)內(nèi)壁的溫度較右側(cè)高．結(jié)合圖2的分析，這是由于漩渦一般都發(fā)生在左側(cè)內(nèi)壁附近，漩渦的發(fā)生使其局部雷諾數(shù)變大，更趨于紊流，換熱系數(shù)增加換熱效果明顯．但是隨著入口流速的增加，工質(zhì)在流道內(nèi)部停留時間變短，加熱時間減少，從而使得出口溫度降低．圖3入口速度不同時的集熱器中心水平面溫度分布云圖46東北電力大學(xué)學(xué)報第38卷

【參考文獻】：
期刊論文
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