太陽能技術(shù)利用太陽的能量為家庭、商業(yè)和工業(yè)提供了熱量、光能、熱水、電力,甚至冷量,例如光電系統(tǒng)(太陽能電池)、太陽能集熱系統(tǒng)、被動(dòng)式太陽能光熱系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)及空間制冷系統(tǒng)。研究的方向主要有光電研究和光熱研究。雖然太陽能系統(tǒng)的效率和可靠性增長(zhǎng)速度驚人,并為越來越多的家庭和企業(yè)所選用,但它仍然有很大的改進(jìn)空間。 本課題在現(xiàn)有的太陽能熱利用的研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)上,提出了一種汽液分離式蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng),并使用新工質(zhì)R245fa。系統(tǒng)有兩部分集熱器構(gòu)成,第一部分集熱器將工質(zhì)由液態(tài)加熱轉(zhuǎn)化為飽和氣態(tài),第二部分集熱器將飽和氣態(tài)的工質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫高壓的過熱蒸氣。在第一個(gè)過程中,工質(zhì)處于混合的兩相流狀態(tài),本文在第一級(jí)的集熱器上設(shè)置汽液分離裝置,保證工質(zhì)蒸氣的輸出。由于在整個(gè)過程中,工質(zhì)存在相變,儲(chǔ)存了汽化潛熱。而汽化潛熱的數(shù)值要比普通的液態(tài)傳熱所吸收的熱量大很多,從而獲得了更多的可用能。 本課題以大連為研究對(duì)象,建立了非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,選取了平板型集熱器和熱管型集熱器,對(duì)上述過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬,得到了集熱器各部件的溫度變化關(guān)系,并實(shí)現(xiàn)了液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。并對(duì)太陽輻射量、室外溫度、室...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 能源現(xiàn)狀及我國(guó)太陽能分布特點(diǎn)
    1.2 太陽能熱利用分類及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 太陽能集熱器分類及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 集熱器的分類
        1.3.2 集熱器數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 高溫工質(zhì)研究進(jìn)展
    1.5 太陽能蒸汽系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究
    1.6 本課題研究意義及內(nèi)容
第2章 汽液分離蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.1 汽液分離蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)原理
    2.2 高溫工質(zhì)R245fa的物性參數(shù)及數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 高溫工質(zhì)R245fa的熱物理性質(zhì)
        2.2.2 高溫工質(zhì)R245fa基礎(chǔ)物性參數(shù)模型
        2.2.3 高溫工質(zhì)R245fa熱力性質(zhì)數(shù)學(xué)模型
        2.2.4 高溫工質(zhì)R245fa遷移性質(zhì)數(shù)學(xué)模型
    2.3 以R245fa為工質(zhì)太陽能集熱器熱過程的瞬態(tài)數(shù)值模型
        2.3.1 平板型太陽能集熱器動(dòng)態(tài)模型
        2.3.2 熱管式太陽能集熱器動(dòng)態(tài)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 以R245fa為工質(zhì)的蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)的瞬態(tài)數(shù)值模擬
    3.1 蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)模擬原理
    3.2 飽和液體循環(huán)過程模擬計(jì)算
        3.2.1 氣象條件
        3.2.2 集熱器基本物性參數(shù)
        3.2.3 各部件熱損失系數(shù)的計(jì)算
        3.2.4 動(dòng)態(tài)模型求解
        3.2.5 計(jì)算結(jié)果分析
    3.3 氣液兩相流受熱過程模擬計(jì)算
        3.3.1 氣液兩相流基本概念及相變?cè)?br>        3.3.2 兩相沸騰傳熱系數(shù)計(jì)算
        3.3.3 動(dòng)態(tài)模型求解
        3.3.4 計(jì)算結(jié)果分析
    3.4 飽和蒸汽過熱過程模擬計(jì)算
        3.4.1 熱管型集熱器管內(nèi)工質(zhì)的要求
        3.4.2 無機(jī)超導(dǎo)熱管型集熱器及基本物性參數(shù)
        3.4.3 熱管中工質(zhì)過熱與集管工質(zhì)的換熱計(jì)算
    3.5 正常工作階段液體循環(huán)過程模擬計(jì)算
    3.6 本章小結(jié)
第4章 汽液分離蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)影響因素分析及改進(jìn)方案
    4.1 汽液蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)影響因素分析
        4.1.1 平板型集熱器的工質(zhì)質(zhì)量流量
        4.1.2 平板型集熱器的工質(zhì)質(zhì)量
        4.1.3 全年典型日期的運(yùn)行情況
        4.1.4 全國(guó)典型地區(qū)的運(yùn)行情況
    4.2 汽液分離蒸汽型太陽能集熱系統(tǒng)改進(jìn)方案
        4.2.1 系統(tǒng)啟動(dòng)前的工質(zhì)預(yù)熱
        4.2.2 集熱器形式的改進(jìn)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 汽液分離蒸汽型太陽能集熱試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)
    5.1 實(shí)驗(yàn)房熱負(fù)荷計(jì)算
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)房概況
        5.1.2 熱負(fù)荷計(jì)算方法
        5.1.3 熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果
    5.2 太陽能集熱器選型
        5.2.1 雙級(jí)太陽能集熱器
        5.2.2 熱水采暖太陽能集熱器
    5.3 采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 論文結(jié)論
    2 系統(tǒng)應(yīng)用展望
        2.1 與制冷系統(tǒng)聯(lián)合的太陽能集熱系統(tǒng)展望
        2.2 與發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合的太陽能集熱系統(tǒng)展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝



本文編號(hào)：3769065