帶有多重V形非等高肋片的太陽(yáng)能空氣集熱器的傳熱與流動(dòng)特性數(shù)值研究.pdf

1、專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文帶有多重V形非等高肋片的太陽(yáng)能空氣集熱器的傳熱與流動(dòng)特性數(shù)值研究NumericalinvestigationofheattransferandfluidflowinasolarairheaterductwithmultiVshapedribwithnoncontourontheabsorberplate學(xué)號(hào)：314幽大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘

2、要近幾年幾乎覆蓋全國(guó)的霧霾問(wèn)題引起了人們對(duì)能源利用的關(guān)注，積極發(fā)展和利用可再生清潔能源是改善當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題最有效的方式。太陽(yáng)能空氣集熱器是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能的最基礎(chǔ)的工具，被廣泛使用在生活中的各個(gè)領(lǐng)域。吸熱板是集熱器最主要的結(jié)構(gòu)，在吸熱板上增加肋片可以起到強(qiáng)化換熱的作用，而肋片結(jié)構(gòu)對(duì)光熱轉(zhuǎn)換的效率有著很大的影響，因此，不斷優(yōu)化肋片結(jié)構(gòu)是提高太陽(yáng)能利用效率的重要方法。本文以V形非等高肋片的太陽(yáng)能空氣集熱器為研究對(duì)象，用數(shù)值模擬的方法，對(duì)

3、太陽(yáng)能集熱器的傳熱和流動(dòng)性能進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)劃分網(wǎng)格、網(wǎng)格質(zhì)量檢查、網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)等有效性分析，研究了在Re=700016000的范圍內(nèi)，肋片的形狀ele2el(Pl為肋片前端的高度，e2為肋片末端的高度)、節(jié)距(尸)、傾角(Ⅱ)和相對(duì)肋寬比(W／w)對(duì)集熱器的Nu數(shù)、摩擦阻力因子和熱性能因子的影響。在對(duì)傳熱特性的研究中，通過(guò)研究不同形狀的非等高肋片，肋片形狀ele2一el為131的集熱器的熱性能因子最大。對(duì)比不同的節(jié)距，隨著節(jié)距的增加

4、，集熱器的熱性能因子逐漸減小，當(dāng)P=15mm時(shí)熱性能因子最大。熱性能因子隨著傾角的增大而減小，當(dāng)a=30。時(shí)熱性能因子最大，a=75。時(shí)熱性能因子最小。集熱器的熱性能因子隨著相對(duì)肋寬比的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)，當(dāng)相對(duì)肋寬比胛w=6時(shí)，集熱器的熱性能因子最大，相對(duì)肋寬比W／w=2的熱性能因子最小。肋片結(jié)構(gòu)對(duì)集熱器通道內(nèi)流體流動(dòng)特性有著直接的影響，從而影響著換熱。在對(duì)流體流動(dòng)特性的研究中，對(duì)比不同形狀的肋片，前端的高度較低能夠使流體更