半周加熱太陽能吸熱器管給管內(nèi)對流傳熱系數(shù)帶來影響,基于此,建立半周加熱橫紋管內(nèi)熔鹽對流傳熱的實驗臺和數(shù)值計算模型,分析橫紋管槽寬、槽深對管內(nèi)熔鹽傳熱性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明:從橫紋管絕熱側(cè)到加熱側(cè),周向管內(nèi)壁溫度逐漸升高,周向管內(nèi)局部Nusselt數(shù)先減小后緩慢增大至穩(wěn)定。橫紋管凹槽處軸向管內(nèi)壁溫度明顯低于平滑段,凹槽處軸向管內(nèi)局部Nu較大,凹槽后與平滑段交界處管內(nèi)局部Nu最小。橫紋管槽越寬,加熱側(cè)軸向管內(nèi)局部Nu越小,管內(nèi)平均Nu越小,傳熱綜合性能評價因子PEC越大。橫紋管槽越深,軸向管內(nèi)局部Nu越大,管內(nèi)平均Nu越大,傳熱強化倍數(shù)Nu/Nu_ST越大。槽寬對橫紋管PEC的影響比槽深明顯,槽深對橫紋管內(nèi)Nu/Nu_ST影響比槽寬大。通過線性擬合得到半周加熱橫紋管內(nèi)熔鹽傳熱Nu的關(guān)聯(lián)式,其計算Nu與模擬值最大偏差在±7%以內(nèi)。 

【文章來源】：化工學(xué)報. 2019,70(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

半周加熱橫紋管的物理模型

分區(qū)進行橫紋管網(wǎng)格劃分，管內(nèi)壁加邊界層，壁面和管內(nèi)采用六面體網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)為105萬～120萬個，網(wǎng)格劃分見圖2，其中管壁區(qū)域為固體solid，管內(nèi)流體區(qū)域為fluid。采用雙精度非耦合求解器進行計算，近壁面流動計算采用標準壁面函數(shù)法處理，利用二階迎風(fēng)格式對能量方程、湍流動能和湍流耗散能方程、動量方程進行離散。

實驗采用三元硝酸混合熔鹽作為蓄熱傳熱工質(zhì)，熔鹽在熔鹽罐1內(nèi)由電加熱器加熱到熔點142℃并繼續(xù)加熱至橫紋管5所需的入口溫度，由熔鹽泵21—熔鹽罐;2—熔鹽泵;3—過濾器;4—流量計;5—橫紋管;6—變壓器;

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇.  科學(xué)通報. 2016(30)
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[10]結(jié)構(gòu)對橫紋管綜合性能影響的研究[J]. 徐志明,陳玲,孫彬彬,張仲彬.  熱力發(fā)電. 2011(03)

博士論文
[1]熔融鹽橫紋管吸熱器傳遞特性與強化機理研究[D]. 文玉良.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]熔鹽管內(nèi)強化傳熱實驗研究[D]. 樊奇?zhèn)?中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2017



本文編號：3579704