本文提出一種新型的菲涅爾二次反射塔式太陽(yáng)能集熱器,對(duì)其集熱機(jī)理進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.菲涅爾二次反射塔式太陽(yáng)能集熱器集熱器機(jī)理研究。給出菲涅爾定日鏡、二次反射鏡以及腔體吸收器的設(shè)計(jì)方法,并引入蒙特卡羅光線追跡法分析菲涅爾二次反射塔式集熱器的光學(xué)性能,求得吸收面上的光斑能流密度分布,以此作為吸收器數(shù)值計(jì)算時(shí)的熱流邊界條件,研究吸收器集熱性能。2.菲涅爾二次反射式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的光學(xué)特性研究。跟蹤過(guò)程中,旋轉(zhuǎn)角角差最大差值為4.574°,俯仰角角差最大差值為0.0425°,前者是后者100多倍,因此分析過(guò)程中僅考慮旋轉(zhuǎn)角角差對(duì)光學(xué)性能的影響;對(duì)于同一組定日鏡而言,夏季的陰影和遮擋效率比冬季高10%,說(shuō)明太陽(yáng)高度角越高,陰影和遮擋損失越少;定日鏡H1在上海地區(qū)的年均效率為53.5%高于H2的45.6%和H3的37.9%,說(shuō)明南向的定日鏡具有更高的光學(xué)效率。3.線菲二次反射塔式集熱器熱學(xué)特性研究。當(dāng)采用水作為傳熱工質(zhì)時(shí),最佳流量為0.25L/s;采用導(dǎo)熱油作為傳熱工質(zhì)時(shí),最佳流量為0.35L/s。在相同集熱器進(jìn)口溫度下,采用水作為傳熱工質(zhì),比導(dǎo)熱油具有更好的集熱性能;對(duì)于圓錐形腔體吸... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 CSP技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 二次反射塔式集熱器研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 菲涅爾二次反射塔式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 定日鏡場(chǎng)的設(shè)計(jì)
    2.2 二次反射鏡的設(shè)計(jì)
    2.3 吸收器的設(shè)計(jì)
        2.3.1 傳熱工質(zhì)
        2.3.2 腔體吸收器
        2.3.3 聚光器設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 菲涅爾二次反射塔式系統(tǒng)光學(xué)性能分析
    3.1 二次反射塔式系統(tǒng)幾何模型建立
        3.1.1 系統(tǒng)布置
        3.1.2 系統(tǒng)幾何參數(shù)
        3.1.3 坐標(biāo)系建立
    3.2 二次反射塔式系統(tǒng)跟蹤角度計(jì)算
        3.2.1 太陽(yáng)位置計(jì)算
        3.2.2 定日鏡跟蹤角度計(jì)算
    3.3 蒙特卡羅方法光線追跡法簡(jiǎn)介
    3.4 菲涅爾二次反射塔式系統(tǒng)光線追蹤
        3.4.1 光源分布
        3.4.2 反射過(guò)程判定
        3.4.3 遮擋和陰影判定
        3.4.4 吸收過(guò)程判定
        3.4.5 光學(xué)效率
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 蒙特卡羅方法程序驗(yàn)證
        3.5.2 跟蹤角計(jì)算
        3.5.3 吸收器表面能流密度分布
        3.5.4 全年光學(xué)效率
    3.6 本章小結(jié)
第四章 吸收器光熱轉(zhuǎn)換模型與數(shù)值計(jì)算
    4.1 數(shù)學(xué)模型建立和控制方程
        4.1.1 數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 控制方程
    4.2 輻射模型
        4.2.1 DO模型
    4.3 物性參數(shù)
    4.4 邊界條件
    4.5 網(wǎng)格劃分以及求解模型
    4.6 結(jié)果與分析
        4.6.1 光學(xué)模擬結(jié)果
        4.6.2 腔體內(nèi)部溫度分布
        4.6.3 吸收器進(jìn)口參數(shù)優(yōu)化
        4.6.4 吸收器幾何參數(shù)優(yōu)化
    4.7 保溫墻與CPC的比較
        4.7.1 數(shù)學(xué)模型及邊界條件的設(shè)定
        4.7.2 結(jié)果與分析
    4.8 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究與優(yōu)化
    5.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.2.1 瞬時(shí)效率測(cè)定
    5.3 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]基于腔體吸收器的菲涅爾反射式聚焦型太陽(yáng)能集熱器[D]. 林蒙.上海交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3498660