換熱式太陽(yáng)能熱水器模型建立與仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-11 19:29
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速增長(zhǎng)的時(shí)代背景下,能源過(guò)度消耗已成為人類亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。由此而發(fā)的新能源產(chǎn)業(yè)在各國(guó)政策的推動(dòng)下日益興盛。我國(guó)在發(fā)展規(guī)劃中明確提出對(duì)太陽(yáng)能熱利用,尤其是對(duì)太陽(yáng)能熱水器的大力發(fā)展推廣。使得太陽(yáng)能熱水產(chǎn)業(yè)有了廣闊的發(fā)展前景。目前,應(yīng)用較廣泛的有全玻璃真空管太陽(yáng)能熱水器和平板型太陽(yáng)能熱水器。這兩種熱水器在生產(chǎn)工藝技術(shù)上較為成熟,但都存在集熱效率不高、用水清潔度得不到保證、熱水使用不連續(xù)等不足之處。因此本文基于水質(zhì)及能量不連續(xù)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種換熱式太陽(yáng)能熱水器。本文首先在已設(shè)定負(fù)荷條件下,以傳熱學(xué)原理及工程設(shè)計(jì)應(yīng)用為基礎(chǔ),對(duì)換熱式太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)計(jì)算。在確定各組件尺寸及型號(hào)基礎(chǔ)上,完成了換熱式太陽(yáng)能集熱器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建。其次,根據(jù)系統(tǒng)物理模型分析了全玻璃真空管內(nèi)、真空管與水箱摻混過(guò)程、系統(tǒng)整體守恒三部分中流體的傳熱特性分析,并建立了相應(yīng)數(shù)學(xué)模型。第三,通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試換熱式太陽(yáng)能熱水器相關(guān)傳熱參數(shù),主要包括:保溫水箱內(nèi)流體溫度變化規(guī)律及不同流速時(shí)盤管進(jìn)、出口流體溫度變化規(guī)律。分析得:由數(shù)學(xué)模型計(jì)算出的保溫水箱平均溫度與盤管出口流體溫度理論值與實(shí)測(cè)值曲線較為吻合,前者...
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
1.3 換熱式太陽(yáng)能熱水器研究進(jìn)展
1.4 課題研究目的及意義
1.5 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 換熱式太陽(yáng)能熱水器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
2.1 換熱式太陽(yáng)能熱水器
2.2 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
2.3 換熱式太陽(yáng)能熱水器設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4 系統(tǒng)主要參數(shù)確定
2.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
2.6 本章小結(jié)
第三章 換熱式太陽(yáng)能熱水器數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 換熱式太陽(yáng)能熱水器能量傳遞分析
3.2 真空管傳熱模型
3.3 真空管與水箱內(nèi)流體摻混過(guò)程傳熱分析
3.4 系統(tǒng)整體數(shù)學(xué)模型的建立
3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.1 實(shí)驗(yàn)概述
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3 系統(tǒng)熱效率
4.4 本章小結(jié)
第五章 盤管換熱器傳熱特性數(shù)值模擬
5.1 CFD與Ansys13.0 workbench概述
5.2 ANSYS13.0 Workbench數(shù)值模擬求解過(guò)程
5.3 盤管換熱器數(shù)值模擬求解
5.4 盤管數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(下)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(03)
[2]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(中)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(02)
[3]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(上)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(01)
[4]太陽(yáng)能真空管集熱器管中心距的優(yōu)化與應(yīng)用[J]. 柴婷,胡海濤,丁國(guó)良,張科,李宏達(dá),尉永魁. 機(jī)電工程. 2011(11)
[5]全玻璃真空管太陽(yáng)熱水器數(shù)值模擬研究[J]. 張濤,閆素英,田瑞,皇海燕. 可再生能源. 2011(05)
[6]全玻璃真空太陽(yáng)能熱水器內(nèi)流場(chǎng)的影響因素分析[J]. 閆素英,田瑞,于文艷,李嵩. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]寧夏太陽(yáng)輻射逐日、月、年總量的變化特征[J]. 楊勤,梁旭,趙光平,尤志宇. 干旱區(qū)研究. 2009(03)
[8]太陽(yáng)能綜合利用技術(shù)探討[J]. 劉貞先,伊?xí)月?傅軍. 應(yīng)用能源技術(shù). 2006(11)
[9]清潔能源——太陽(yáng)能的應(yīng)用與展望[J]. 吳寶華,余濤. 應(yīng)用能源技術(shù). 2004(04)
[10]太陽(yáng)能二次換熱集中供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J]. 張志強(qiáng). 給水排水. 2004(07)
本文編號(hào):3658745
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景
1.3 換熱式太陽(yáng)能熱水器研究進(jìn)展
1.4 課題研究目的及意義
1.5 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 換熱式太陽(yáng)能熱水器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
2.1 換熱式太陽(yáng)能熱水器
2.2 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
2.3 換熱式太陽(yáng)能熱水器設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4 系統(tǒng)主要參數(shù)確定
2.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建
2.6 本章小結(jié)
第三章 換熱式太陽(yáng)能熱水器數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 換熱式太陽(yáng)能熱水器能量傳遞分析
3.2 真空管傳熱模型
3.3 真空管與水箱內(nèi)流體摻混過(guò)程傳熱分析
3.4 系統(tǒng)整體數(shù)學(xué)模型的建立
3.5 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.1 實(shí)驗(yàn)概述
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3 系統(tǒng)熱效率
4.4 本章小結(jié)
第五章 盤管換熱器傳熱特性數(shù)值模擬
5.1 CFD與Ansys13.0 workbench概述
5.2 ANSYS13.0 Workbench數(shù)值模擬求解過(guò)程
5.3 盤管換熱器數(shù)值模擬求解
5.4 盤管數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(下)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(03)
[2]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(中)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(02)
[3]中國(guó)太陽(yáng)能熱利用2011年度發(fā)展研究報(bào)告(上)[J]. 霍志臣,羅振濤. 太陽(yáng)能. 2012(01)
[4]太陽(yáng)能真空管集熱器管中心距的優(yōu)化與應(yīng)用[J]. 柴婷,胡海濤,丁國(guó)良,張科,李宏達(dá),尉永魁. 機(jī)電工程. 2011(11)
[5]全玻璃真空管太陽(yáng)熱水器數(shù)值模擬研究[J]. 張濤,閆素英,田瑞,皇海燕. 可再生能源. 2011(05)
[6]全玻璃真空太陽(yáng)能熱水器內(nèi)流場(chǎng)的影響因素分析[J]. 閆素英,田瑞,于文艷,李嵩. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]寧夏太陽(yáng)輻射逐日、月、年總量的變化特征[J]. 楊勤,梁旭,趙光平,尤志宇. 干旱區(qū)研究. 2009(03)
[8]太陽(yáng)能綜合利用技術(shù)探討[J]. 劉貞先,伊?xí)月?傅軍. 應(yīng)用能源技術(shù). 2006(11)
[9]清潔能源——太陽(yáng)能的應(yīng)用與展望[J]. 吳寶華,余濤. 應(yīng)用能源技術(shù). 2004(04)
[10]太陽(yáng)能二次換熱集中供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J]. 張志強(qiáng). 給水排水. 2004(07)
本文編號(hào):3658745
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3658745.html
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