槽式太陽能集熱器熱性能研究.pdf

1、我國太陽能資源豐富，發(fā)展?jié)摿薮?，太陽能光熱發(fā)電與光伏發(fā)電相比電力輸出較為平穩(wěn)，更適合作電網(wǎng)的輔助性可再生能源。槽式太陽能熱發(fā)電經(jīng)過國內(nèi)外眾多專家學者的不斷研究，并隨著各試驗電站的建成和并網(wǎng)運行，已成為世界上最成熟的熱發(fā)電技術(shù)，備受各界重視。根據(jù)槽式太陽聚光集熱器的運行原理和物理模型，分析了熱流密度非均勻特性帶來的影響和建立熱流密度不均勻條件下傳熱數(shù)學模型的必要性。
　　建立了槽式聚光集熱器基于單側(cè)吸收高熱流密度的傳熱數(shù)學模型，并

2、在該模型的基礎上研究了在聚光集熱裝置中金屬吸熱管的管內(nèi)換熱特性。該傳熱數(shù)學模型將金屬吸熱管壁面所能接受到的非均勻熱流簡化為矩形分布，考慮了金屬吸熱管管壁的周向?qū)?。選取Dudley的試驗數(shù)據(jù)驗證了傳熱數(shù)學模型的可靠性并分析了影響集熱器傳熱特性的主要因素。計算結(jié)果和模擬結(jié)果都與文獻提供的數(shù)據(jù)有較好的吻合度，計算所得集熱器出口流體溫度和效率與試驗數(shù)據(jù)的最大相對誤差分別為1.39％和4.75％。因此，該傳熱數(shù)學模型具有較高的準確性，可用于槽式

3、聚光集熱器傳熱特性的計算與分析。
　　通過FLUENT等軟件的數(shù)值模擬，得出了聚光集熱裝置中金屬吸熱管的周向溫度分布規(guī)律。結(jié)果表明，該傳熱數(shù)學模型具有可靠性，太陽輻射強度、流體工質(zhì)的溫度、流量不僅是影響集熱器管內(nèi)換熱特性的主要因素，同時也對管壁周向溫度的分布產(chǎn)生了影響。由于吸熱管軸向及管壁截面周向都存在較大溫差，且各溫差數(shù)值也相差較大，由此引起吸熱管的熱膨脹并產(chǎn)生熱應力影響集熱器的安全運行。
　　通過熱—結(jié)構(gòu)耦合模擬，改變金