新型槽式太陽能集熱器的研究.pdf

1、隨著新型能源在能源戰(zhàn)略中地位的不斷提高，隨著研究與實(shí)踐的深入，太陽能集熱器也因其眾多的優(yōu)點(diǎn)得到進(jìn)一步的重視，其研究與發(fā)展也被提上了日程。太陽能集熱器是將光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，但是現(xiàn)階段各類太陽能集熱器的能量轉(zhuǎn)化效率普遍不高，大概只有20％左右，所以如何對(duì)集熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，了研究的核心問題。
　　本文提出了一種新型槽式集熱器，對(duì)新型集熱器的聚光特性，工質(zhì)流動(dòng)特性，集熱管的熱應(yīng)變以及熱應(yīng)力等特性進(jìn)行了分析，并與傳統(tǒng)的集熱器進(jìn)行了分析

2、比較，指出了性能優(yōu)化所在。現(xiàn)將主要研究成果概述如下:
　　1、利用Trace Pro軟件對(duì)新型和舊型集熱器中的集熱管管周的熱流密度進(jìn)行模擬分析。Trace Pro軟件是一款基于蒙特卡羅追蹤法(MCRT)的光線模擬軟件。在分析模擬的基礎(chǔ)之上比較了新、舊集熱器的集熱管在熱流密度分布方面的差異性。
　　2、利用Trace Pro軟件所得到的熱流密度分布特性和數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)集熱管內(nèi)工質(zhì)進(jìn)行熱力分析。這部分分析是在Ansys Fl

3、otran的平臺(tái)上對(duì)集熱器中的熱管進(jìn)行三維建模，并將模型離散化。在離散化的基礎(chǔ)上通過有限元的方法、施加熱流密度、速度、初始溫度等邊界條件，以流體為分析對(duì)象，計(jì)算流體的速度、溫度、壓力隨空間變化的分布。
　　3、以集熱管為研究對(duì)象，建立集熱管的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。在Ansys的平臺(tái)中用有限元數(shù)值模擬方法，以集熱管圓周方向的熱流密度為主要變量對(duì)槽式太陽分熱器集熱管進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，得出了拋物面槽式太陽集熱器在不同運(yùn)行條件下集熱管管壁