嚴(yán)寒地區(qū)利用太陽能加熱制沼氣的模擬研究.pdf

1、在嚴(yán)寒地區(qū)，由于冬季氣溫、地溫低，沼氣的生產(chǎn)存在產(chǎn)氣率低、使用率低等問題，甚至?xí)霈F(xiàn)凍裂沼氣池的現(xiàn)象，本文針對這一現(xiàn)象，提出了利用太陽能加熱制取沼氣的思路，即利用太陽能集熱系統(tǒng)生產(chǎn)的熱水通過沼氣池底部的換熱器來加熱料液，使料液升溫進行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣，同時對沼氣池保溫，減少能耗，提高池溫。論文以模擬研究為主，通過一些數(shù)據(jù)的計算確定，驗證了在嚴(yán)寒地區(qū)利用太陽能加熱制取沼氣是可以實現(xiàn)的。
　　在理論方面，詳細介紹了太陽輻射、土壤溫度場、

2、溫室大棚、沼氣產(chǎn)生的基本理論知識，同時建立了沼氣池周圍土壤不穩(wěn)定傳熱數(shù)學(xué)模型，并用FLUENT進行模擬計算，與一維傳熱影響下的情況作出比較，最后得出沼氣池側(cè)壁及底面土壤溫度的變化規(guī)律。
　　在模擬準(zhǔn)備方面，通過前期的調(diào)研工作，了解沼氣池設(shè)計與施工的一些相關(guān)知識。經(jīng)過對比分析建立了與溫室大棚相結(jié)合實驗系統(tǒng)模型。根據(jù)理論知識計算得出沼氣池壁面保溫層厚度、哈爾濱地區(qū)太陽能輻射強度和逐時室外溫度。建立模擬分析方法，利用換熱器加熱量的變化來