太陽(yáng)光線經(jīng)復(fù)合拋物面聚光器（Compound Parabolic Concentrator,CPC）反射,會(huì)在吸熱器表面圓周方向形成非均勻熱流密度分布。當(dāng)CPC聚光倍數(shù)大,吸熱器表面會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度較大的熱流峰值,造成吸熱器壁面溫度分布差值較大,這會(huì)引起吸熱器熱應(yīng)力變形、吸熱器表面吸收涂層破壞等嚴(yán)重后果。所以怎樣均化吸熱器表面熱流密度分布或者怎樣使吸熱器壁面溫度分布更加均勻成為聚光太陽(yáng)能集熱器研究熱點(diǎn)�；诖�,提出并設(shè)計(jì)了一種新型CPC微通道太陽(yáng)能集熱器。微通道吸熱器的尺度效應(yīng)會(huì)均化吸熱器溫度分布。采用熱平衡法對(duì)集熱器傳熱過(guò)程進(jìn)行理論分析。并建立了板式CPC微通道太陽(yáng)能集熱器模型,利用光學(xué)分析軟件Tracepro和Matlab自編程序?qū)PC微通道太陽(yáng)能集熱器在不同光線入射角度、CPC聚光比和截短比下的聚光特性進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上,搭建微通道吸熱器數(shù)值計(jì)算模型,研究非均勻熱流密度分布下吸熱器溫度分布規(guī)律。并建立集熱器整機(jī)數(shù)值計(jì)算模型,研究環(huán)境溫度、入口水溫、水流速度和吸熱器長(zhǎng)度對(duì)整機(jī)集熱性能的影響規(guī)律。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）對(duì)豎板CPC微通道太陽(yáng)能集熱器聚光特性進(jìn)行模擬研究,結(jié)果顯示:... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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三種常見(jiàn)聚光型太陽(yáng)能發(fā)電生產(chǎn)圖（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

第1章緒論7面熱阻更小，換熱效果更好。但是，由于加工復(fù)雜，目前研究中微通道截面形狀還是以矩形和圓形截面為主。（2）微通道結(jié)構(gòu)優(yōu)化學(xué)者就如何優(yōu)化微通道換熱器結(jié)構(gòu)，提高換熱性能展開(kāi)研究。Chai[54]等對(duì)壁面具有偏置肋片的微通道進(jìn)行數(shù)值建模研究，偏置肋片微通道示意圖如圖1-3所示。結(jié)果表明，與常規(guī)光滑壁面微通道換熱器相比，優(yōu)化后的微通道換熱效果顯著增強(qiáng)，壓降更大。在該文研究范圍內(nèi)（190<Re<838），偏置肋片微通道換熱器Nu數(shù)是常規(guī)光滑壁面微通道換熱器的1.42~1.95倍，摩擦系數(shù)是后者的1.93~4.57倍，性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是后者的1.02~1.48倍。圖1-3偏置肋片微通道示意圖[54]Fig.1-3SchematicdiagramofbiasedfinmicrochannelWang等[55]提出一種應(yīng)用于芯片冷卻的小尺度帶肋槽微通道散熱器，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-4所示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，比較Re數(shù)在100~1000范圍內(nèi)帶肋槽微通道散熱器與常規(guī)光滑壁面矩形微通道散熱器的冷卻效果。結(jié)果顯示，微通道表面的肋槽加強(qiáng)了壁面處換熱工質(zhì)的流動(dòng)混合，從而提升了換熱性能，降低了壁面溫度。帶肋槽微通道的Nu數(shù)是光滑壁面微通道的1.11~1.55倍。當(dāng)帶肋槽微通道的相對(duì)肋片高度分別為0.6、0.73和0.85時(shí)，摩擦系數(shù)分別比光滑壁面微通道大0.38、2.16和4.09倍。圖1-4帶肋槽微通道散熱器結(jié)構(gòu)示意圖[55]Fig.1-4SchematicdiagramofribbedmicrochannelradiatorstructureAhmed等[56]設(shè)計(jì)了一種溝槽微通道換熱器，如圖1-5所示。采用三維數(shù)值模擬方法，研究了幾何參數(shù)對(duì)微通道層流流動(dòng)和強(qiáng)迫對(duì)流換熱特性的影響，優(yōu)化微

第1章緒論7面熱阻更小，換熱效果更好。但是，由于加工復(fù)雜，目前研究中微通道截面形狀還是以矩形和圓形截面為主。（2）微通道結(jié)構(gòu)優(yōu)化學(xué)者就如何優(yōu)化微通道換熱器結(jié)構(gòu)，提高換熱性能展開(kāi)研究。Chai[54]等對(duì)壁面具有偏置肋片的微通道進(jìn)行數(shù)值建模研究，偏置肋片微通道示意圖如圖1-3所示。結(jié)果表明，與常規(guī)光滑壁面微通道換熱器相比，優(yōu)化后的微通道換熱效果顯著增強(qiáng)，壓降更大。在該文研究范圍內(nèi)（190<Re<838），偏置肋片微通道換熱器Nu數(shù)是常規(guī)光滑壁面微通道換熱器的1.42~1.95倍，摩擦系數(shù)是后者的1.93~4.57倍，性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是后者的1.02~1.48倍。圖1-3偏置肋片微通道示意圖[54]Fig.1-3SchematicdiagramofbiasedfinmicrochannelWang等[55]提出一種應(yīng)用于芯片冷卻的小尺度帶肋槽微通道散熱器，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-4所示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法，比較Re數(shù)在100~1000范圍內(nèi)帶肋槽微通道散熱器與常規(guī)光滑壁面矩形微通道散熱器的冷卻效果。結(jié)果顯示，微通道表面的肋槽加強(qiáng)了壁面處換熱工質(zhì)的流動(dòng)混合，從而提升了換熱性能，降低了壁面溫度。帶肋槽微通道的Nu數(shù)是光滑壁面微通道的1.11~1.55倍。當(dāng)帶肋槽微通道的相對(duì)肋片高度分別為0.6、0.73和0.85時(shí)，摩擦系數(shù)分別比光滑壁面微通道大0.38、2.16和4.09倍。圖1-4帶肋槽微通道散熱器結(jié)構(gòu)示意圖[55]Fig.1-4SchematicdiagramofribbedmicrochannelradiatorstructureAhmed等[56]設(shè)計(jì)了一種溝槽微通道換熱器，如圖1-5所示。采用三維數(shù)值模擬方法，研究了幾何參數(shù)對(duì)微通道層流流動(dòng)和強(qiáng)迫對(duì)流換熱特性的影響，優(yōu)化微

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]CPC優(yōu)化設(shè)計(jì)及對(duì)脈動(dòng)熱管太陽(yáng)能集熱器運(yùn)行特性影響研究[D]. 閆美玉.北京建筑大學(xué) 2018



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