通過數(shù)值模擬和實驗驗證的方法對利用首腔窄化提升折流板型太陽能集熱器熱性能進行研究。運用數(shù)值分析方法分析5種首腔窄化模型的流動換熱特性,獲得窄化首腔強化集熱性能優(yōu)化的方法。結(jié)果表明,首腔寬度對集熱器效率有重要影響,而對集熱器阻力影響很小,對于特定尺度的折流板型集熱器,存在最優(yōu)窄化寬度。在該文的計算工況范圍內(nèi),首腔窄化模型相比于折流板均布模型的集熱效率增長率最大為16.90%。通過建立1.0∶0.5實驗模型對首腔窄化方法的有效性進行驗證,實驗結(jié)果表明首腔窄化方法對于運行工況不敏感,具有較穩(wěn)定的優(yōu)化效果,適合向不同應用領域、不同氣候地區(qū)推廣。該文提出的方法為折流板型太陽能空氣集熱器熱性能優(yōu)化提供了一種新思路。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1集熱器計算模型

本文原始模型為課題組自主設計的BSAC，腔內(nèi)凈尺寸為2000mm×1000mm×120mm，進/出口尺寸為60mm×60mm，集熱器內(nèi)平均分布4塊折流板，長度為700mm，布置方式如圖1所示。原始模型的4塊折流板在腔內(nèi)平均分布，分割出5個腔室，每個腔室的寬度均為400....

圖2各腔集熱板溫度變化圖

比較圖2各模型的集熱板溫度分布可知，雖然折流板重新分布后，相同序號的集熱腔室集熱面積有所不同，但效率增長率最高的模型3，其尾腔（圖2中最右端腔室）內(nèi)的最高溫度為500K。相較于其他模型，模型3的集熱板對應位置的溫度是最低的，超過500K的高溫區(qū)域也最小，而其他模型尾腔均存在大....

圖3吸熱板溫度分布圖

圖3所示為定量地統(tǒng)計了從入口端（左端）開始的5個腔室集熱板平均溫度Ta的變化情況。從前4個腔看，各窄化模型的集熱板平均溫度相對于模型0均有不同程度降低，窄化程度越高，這個趨勢越明顯。其中，首腔溫度分布差別最為顯著，模型1、模型3及模型5的首腔集熱板平均溫度分別為32.24、27.....

圖4中截面的流線和溫度分布圖

從流動特征看，各個模型具有完整拓撲結(jié)構(gòu)的旋渦均約為7個，首腔窄化導致了腔室容積重新分配，改變了腔室內(nèi)渦系分布位置，但并未改變主要渦系的數(shù)量。另外，圖4中主要渦系的位置與圖2中集熱板高溫區(qū)域能夠準確對應。特別是在集熱器尾腔和折流板的背后，大尺度旋渦被集熱板持續(xù)加熱造成熱斑，導致了集....

本文編號：3991190