吸收器是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件,負責光熱轉(zhuǎn)換,其性能好壞對于系統(tǒng)溫度的提升,效率的提高都有著重要的作用。通過對目前比較常用幾種太陽能吸收器如直管式吸收器、螺旋管式吸收器、空腔式吸收器進行比較,發(fā)現(xiàn)直管式吸收器和螺旋管式吸收器結構簡單,系統(tǒng)能夠達到的溫度在900K左右,熱效率為52%;而空腔式吸收器工質(zhì)的出口溫度可達到1500K左右,熱效率為80%,具有較好的吸熱性能。 考慮到空腔式吸收器中針狀放射形吸收體加工和安裝問題,本文首先提出了一種新型的吸收體結構-繞花絲多孔體結構,它利用多孔介質(zhì)的彌散效應,迫使流過繞花絲多孔體的流體作復雜的三維運動,使流體分子團在徑向充分混摻,從而使徑向溫度分布均勻平坦化,使腔體內(nèi)換熱得到顯著的增強。研究結果表明,和針狀放射形吸收體相比,繞花絲多孔體結構可以達到良好的強化換熱的效果,系統(tǒng)效率為81.8%。多孔率對流體的出口溫度、壁面溫度和熱效率均有很大影響,計算結果表明0.75的多孔率可以較好滿足要求。其次,針對高溫吸收器的熱防護問題,研究了安裝吸收涂層、真空腔和保溫層進行減小熱損失的效果。結果表明,對于真空腔內(nèi)壁面而言,選取具有耐高溫能力的的金屬... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 太陽能發(fā)電概述
    1.3 吸收器
    1.4 國內(nèi)外吸收器研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國內(nèi)研究
        1.4.2 國外研究
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 管式吸收器模擬
    2.1 引言
    2.2 聚光鏡模擬
    2.3 吸收器模擬
        2.3.1 數(shù)學方程
        2.3.2 輻射模型的選擇
        2.3.3 太陽加載模型的選擇
        2.3.4 邊界條件
    2.4 模擬結果及比較
    2.5 本章小結
第三章 不同參數(shù)對直管式吸收器的影響
    3.1 進出口位置的影響
        3.1.1 進口位置不變，出口位置改變
        3.1.2 進出口位置均改變
    3.2 能流強度的影響
    3.3 本章小結
第四章 空腔式吸收器模擬
    4.1 引言
    4.2 模型改進
    4.3 吸收器熱力學計算
        4.3.1 進入腔體內(nèi)部能量
        4.3.2 腔體壁面溫度計算
        4.3.3 氣體出口溫度計算
        4.3.4 效率計算
    4.4 數(shù)值模擬研究
        4.4.1 多孔介質(zhì)模型的選擇
        4.4.2 邊界條件
        4.4.3 網(wǎng)格劃分
        4.4.4 模擬結果及比較
    4.5 本章小結
第五章 幾何參數(shù)對改進后空腔式吸收器熱性能的影響
    5.1 多孔率的影響
    5.2 熱控涂層的影響
    5.3 真空腔和保溫層的影響
    5.4 入口直徑的影響
    5.5 腔體直徑的影響
    5.6 無量綱參數(shù)比
        5.6.1 相同長徑比
        5.6.2 不同長徑比
        5.6.3 不同入口直徑
        5.6.4 不同傾斜角度
    5.7 吸收器張角對光照強度的影響
    5.8 吸收器半徑對光照強度的影響
    5.9 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚焦型太陽能集熱器中腔體吸收器的熱性能研究[J]. 張麗英,翟輝,代彥軍,王如竹.  工程熱物理學報. 2008(09)
[2]先進太陽能熱動力系統(tǒng)熱管吸熱器數(shù)值模擬[J]. 桂曉宏,袁修干,徐偉強.  系統(tǒng)仿真學報. 2005(09)
[3]一種新型腔式吸熱器的設計與實驗研究[J]. 劉志剛,張春平,趙耀華,唐大偉.  太陽能學報. 2005(03)
[4]空間太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)吸熱蓄熱器熱性能研究[J]. 侯欣賓,李勁東,李亭寒,袁修干.  航天器工程. 2004(02)
[5]太陽能熱發(fā)電技術[J]. 李斌,李安定.  電力設備. 2004(04)
[6]空間站太陽能蓄熱/吸熱器輕量化研究[J]. 崔海亭,袁修干,邢玉明.  航空動力學報. 2003(06)
[7]先進太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)吸熱/蓄熱器研究[J]. 桂曉宏,袁修干.  航空動力學報. 2003(05)
[8]太陽能利用的發(fā)展概況和未來趨勢[J]. 趙玉文.  中國電力. 2003(09)
[9]空間站太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)吸熱器研究[J]. 蘇亞欣,何傳俊.  能源工程. 2003(04)
[10]太陽能熱電站容積換熱器的數(shù)值研究[J]. 董華,郭進,Kribus A,Karni J.  計算力學學報. 2002(04)

博士論文
[1]熱障涂層隔熱性能研究[D]. 牟仁德.北京航空材料研究院 2007

碩士論文
[1]一種新型高效太陽能集熱器的設計與研究[D]. 胡錦達.遼寧工學院 2007
[2]太陽能聚能系統(tǒng)能量傳輸特性分析[D]. 孫加瀅.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[3]太陽能高溫熔鹽傳熱蓄熱系統(tǒng)設計及實驗研究[D]. 朱建坤.北京工業(yè)大學 2006



本文編號：3690381