外露管式太陽能熔鹽吸熱器的傳熱研究.pdf

1、作為能源危機(jī)時(shí)代的福音之一,塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)越來越受到政策制定者和研究者關(guān)注,越來越多的塔式電站也在全球各個(gè)角落如雨后春筍般出現(xiàn),因此先掌握塔式太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)必將得到更多的“未來能源”。外露管式熔鹽吸熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛,是全世界很多著名的太陽能電站的最終選擇。本文基于塔式太陽能聚集發(fā)電的特點(diǎn),建立了系統(tǒng)效率分析模型和外露管式熔鹽吸熱器流動(dòng)換熱的數(shù)理模型,討論了兩種流態(tài)范圍內(nèi)的模型簡(jiǎn)化和求解方法,參照相關(guān)文獻(xiàn)給出了管內(nèi)

2、流動(dòng)為層流時(shí)的充分發(fā)展段的解,給出了管內(nèi)流動(dòng)為紊流時(shí)模型的簡(jiǎn)化形式,分析了吸熱器外壁面的2種熱損失——輻射、與空氣間的對(duì)流換熱的特點(diǎn)和在后續(xù)的數(shù)值計(jì)算和理論分析中的考慮方式,提出了一種將任何形式的熱流分布等價(jià)為便于分析的高斯分布或者均勻分布的方法。
　　由于真實(shí)的外露管式吸熱器中吸熱管的數(shù)量一般都較多,因此對(duì)其直接進(jìn)行數(shù)值模擬有較大的難度,為了保證計(jì)算結(jié)果既能反映真實(shí)的物理現(xiàn)象,考慮更多因素的影響,且盡可能地減小計(jì)算難度,本文分別

3、模擬了由20根管構(gòu)成的吸熱結(jié)構(gòu)和單根吸熱管內(nèi)的流動(dòng)和傳熱,并分析了其流動(dòng)和傳熱特點(diǎn),研究了不同的熱流分布或者入口工況參數(shù)等對(duì)這種結(jié)構(gòu)熱效率的影響。
　　對(duì)于管內(nèi)流動(dòng)為湍流的情況,已經(jīng)有很多與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的很好的經(jīng)典的經(jīng)驗(yàn)公式,本文基于對(duì)單管模型和熱邊界條件的合理簡(jiǎn)化,得到了一種能夠精確地計(jì)算熔鹽流過吸熱管的溫升和吸熱管熱效率的數(shù)學(xué)模型,分析了Dittus和Boelter公式、Sleicher和Rouse公式以及Gnielinski