發(fā)布時(shí)間：2022-10-19 15:43

　　太陽能熱發(fā)電技術(shù)是一種相對(duì)清潔的發(fā)電方式,天氣、季節(jié)和黑夜白晝等因素對(duì)集熱器內(nèi)工質(zhì)的傳熱及集熱器的熱效率產(chǎn)生影響,特別地,對(duì)太陽輻射到集熱器的輻射強(qiáng)度產(chǎn)生影響,集熱器所接收到的熱流密度在集熱管的軸向及周向分布不均勻,導(dǎo)致傳熱介質(zhì)的溫度分布在管內(nèi)極不均勻。液態(tài)金屬Na有寬闊的溫度區(qū)間及優(yōu)秀的傳熱性能,作為傳熱介質(zhì)可提高集熱系統(tǒng)的熱效率,適合應(yīng)用在塔式光熱系統(tǒng)中。本文以太陽能熱利用中的塔式太陽能外露圓筒式集熱器為研究對(duì)象,采用CFD及MATLAB軟件,對(duì)集熱管的流動(dòng)傳熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）首先,對(duì)外露圓管式集熱管的流動(dòng)、傳熱問題的物理本質(zhì)進(jìn)行了分析,認(rèn)為其本質(zhì)就是管內(nèi)的流動(dòng)換熱問題和管壁的熱傳導(dǎo)問題的耦合,給出了問題的數(shù)學(xué)模型及物理模型,對(duì)數(shù)值模擬過程中采用的κ-ε湍流模型,近壁面的標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法作出了理論分析。（2）其次,對(duì)均勻熱流密度條件下集熱管及管內(nèi)液態(tài)鈉和熔鹽的溫度分布進(jìn)行了分析;對(duì)比了在不同流速下介質(zhì)的出口溫度;模擬了液態(tài)Na與熔鹽的入口速度為2 m/s,入口溫度為600 K,熱流密度（0.1-0.7 MW/m~2）時(shí)集熱管的出口溫度分布;比較了液態(tài)N... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 太陽能光熱發(fā)電
    1.3 塔式太陽能光熱發(fā)電
    1.4 太陽能集熱器傳熱特性的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 集熱管傳熱特性研究現(xiàn)狀
        1.4.2 集熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)
    1.5 課題的研究?jī)?nèi)容
    1.6 課題的研究意義
第二章 太陽能集熱管的數(shù)值計(jì)算模型
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 邊界條件
        2.2.3 湍流模型
        2.2.4 近壁面處理
    2.3 集熱管表面熱流密度
    2.4 網(wǎng)格與求解
    2.5 網(wǎng)格質(zhì)量檢測(cè)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 均勻熱流下集熱管內(nèi)不同介質(zhì)傳熱特性分析
    3.1 傳熱介質(zhì)熱物性對(duì)比
        3.1.1 熱物性公式
        3.1.2 對(duì)流換熱關(guān)系式
        3.1.3 熱物性對(duì)比
        3.1.4 換熱性能對(duì)比
        3.1.5 儲(chǔ)熱性能對(duì)比
    3.2 均勻熱流密度下液態(tài)鈉與熔鹽傳熱性能比較
        3.2.1 計(jì)算模型驗(yàn)證
        3.2.2 集熱管溫度分布
        3.2.3 集熱管出口溫度分布
        3.2.4 集熱管內(nèi)部的速度分布
    3.3 本章小結(jié)
第四章 非均勻熱流下集熱管內(nèi)液態(tài)鈉傳熱特性分析
    4.1 計(jì)算程序驗(yàn)證
    4.2 液態(tài)鈉在管內(nèi)的溫度分布和速度分布特性
        4.2.1 集熱單管在縱剖方向上的溫度分布
        4.2.2 集熱單管在軸向橫切方向上的溫度分布
        4.2.3 集熱單管橫剖方向上的流場(chǎng)分布
        4.2.4 集熱器的溫度分布
    4.3 傳熱介質(zhì)液態(tài)Na的傳熱特性
        4.3.1 入口溫度對(duì)傳熱介質(zhì)液態(tài)Na的傳熱特性影響
        4.3.2 入口流速對(duì)傳熱介質(zhì)液態(tài)Na的傳熱特性影響
        4.3.3 熱流密度對(duì)傳熱介質(zhì)液態(tài)Na的傳熱特性影響
        4.3.4 液態(tài)Na與熔鹽傳熱性能的對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄：攻讀碩士期間取得的科研成果



本文編號(hào)：3693644