水箱结构及进水管布置方式对太阳能蓄热水箱热力特性的影响研究
发布时间：2023-03-11 23:59
在太阳能热水系统中,蓄热水箱的热力特性对系统的整体性能产生重要影响。太阳能蓄热水箱的热力特性在其蓄热过程和释热过程中所受到的影响因素不尽相同,但水箱结构、进水管布置方式等对水箱蓄热、释热性能具有直接影响。作者通过文献调研、理论分析和数值模拟研究了蓄热水箱蓄热、释热过程。在水箱蓄热过程中,分析了不同水箱结构形式对水箱蓄热特性的影响;在水箱释热过程中,分析了不同进水管布置方式对水箱释热特性的影响。提出热力特性较优的蓄热水箱结构及进水管布置方式。水箱蓄热过程中,在保证水箱容积和加热盘管一致的条件下,研究了三种不同结构形式的蓄热水箱,即圆柱形水箱、圆台形水箱和球形水箱,通过设置不同蓄热工况,研究水箱结构对水箱温度分层状态、蓄热效率的影响。分析表明,三种水箱结构中,圆台式蓄热水箱有利于提高水箱的蓄热特性。进而提出了4种具有不同上下半径比(n)的圆台形水箱,分析了不同蓄热工况下的蓄热性能。在圆台式蓄热水箱中,随着水箱上下半径之比的减小,温度分层效果增强,水箱蓄热效率呈现先增大后减小;当水箱上下半径之比n=0.554时,水箱的温度分层特性与蓄热效率较优。评价水箱蓄热性能,应综合考虑水箱温度分层效果与...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号表
1.绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 蓄热水箱形式
1.3.1 蓄热水箱的压力状态
1.3.2 水箱的放热性能
1.4 本文工作
1.4.1 研究对象和内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 研究内容的创新点
2.蓄热水箱热力性能及无量纲评价参数
2.1 蓄热水箱的热动态特征
2.1.1 热动态特性的主要参数
2.1.2 影响热动态特性的因素
2.2 蓄热水箱的热力性能无量纲评价参数
2.2.1 水箱的温度分层特性参数计算
2.2.2 水箱及盘管的对流特性参数计算
2.3 水箱蓄热释热特性参数
2.3.1 水箱蓄热效率
2.3.2 水箱释热效率
2.4 本章小结
3.水箱模型建立与数值模拟方案选择
3.1 物理模型建立
3.1.1 几种不同形状的水箱模型
3.1.2 几种不同半径比的圆台式水箱
3.1.3 带有切向进水管的水箱模型
3.2 数学模型建立
3.2.1 水的物理特性
3.2.2 基本假设
3.2.3 控制方程
3.3 网格划分及边界条件设置
3.3.1 水箱网格划分
3.3.2 边界条件设定
3.3.3 初始条件及工况设定
3.4 模拟方法选择及参数设置
3.4.1 计算模型选择
3.4.2 解算器设置
3.5 验证模型选择及验证分析
3.6 无关性验证
3.6.1 网格无关性检验
3.6.2 时间无关性检验
3.7 本章小结
4.水箱蓄热过程模拟结果及性能分析
4.1 不同结构形式下水箱蓄热特性分析
4.1.1 工况1条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.2 工况2条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.3 工况3条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.4 小结
4.2 不同半径比(n)下圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.1 工况1条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.2 工况2条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.3 工况3条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.4 小结
4.3 本章小结
5.水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.1 有热量输入的水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.1.1 工况1条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.2 工况2条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.3 工况3条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.4 小结
5.2 无热量输入的水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.2.1 工况1条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.2 工况2条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.3 工况3条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.4 小结
5.3 本章小结
6.结论
致谢
参考文献
附录 硕士研究生学习阶段学术成果
本文编号：3760517
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号表
1.绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 蓄热水箱形式
1.3.1 蓄热水箱的压力状态
1.3.2 水箱的放热性能
1.4 本文工作
1.4.1 研究对象和内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 研究内容的创新点
2.蓄热水箱热力性能及无量纲评价参数
2.1 蓄热水箱的热动态特征
2.1.1 热动态特性的主要参数
2.1.2 影响热动态特性的因素
2.2 蓄热水箱的热力性能无量纲评价参数
2.2.1 水箱的温度分层特性参数计算
2.2.2 水箱及盘管的对流特性参数计算
2.3 水箱蓄热释热特性参数
2.3.1 水箱蓄热效率
2.3.2 水箱释热效率
2.4 本章小结
3.水箱模型建立与数值模拟方案选择
3.1 物理模型建立
3.1.1 几种不同形状的水箱模型
3.1.2 几种不同半径比的圆台式水箱
3.1.3 带有切向进水管的水箱模型
3.2 数学模型建立
3.2.1 水的物理特性
3.2.2 基本假设
3.2.3 控制方程
3.3 网格划分及边界条件设置
3.3.1 水箱网格划分
3.3.2 边界条件设定
3.3.3 初始条件及工况设定
3.4 模拟方法选择及参数设置
3.4.1 计算模型选择
3.4.2 解算器设置
3.5 验证模型选择及验证分析
3.6 无关性验证
3.6.1 网格无关性检验
3.6.2 时间无关性检验
3.7 本章小结
4.水箱蓄热过程模拟结果及性能分析
4.1 不同结构形式下水箱蓄热特性分析
4.1.1 工况1条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.2 工况2条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.3 工况3条件下不同结构形式水箱的蓄热特性分析
4.1.4 小结
4.2 不同半径比(n)下圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.1 工况1条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.2 工况2条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.3 工况3条件下具有不同n值的圆台形水箱蓄热特性分析
4.2.4 小结
4.3 本章小结
5.水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.1 有热量输入的水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.1.1 工况1条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.2 工况2条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.3 工况3条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.1.4 小结
5.2 无热量输入的水箱释热过程模拟结果及性能分析
5.2.1 工况1条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.2 工况2条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.3 工况3条件下进水管布置方式对水箱释热特性的影响结果分析
5.2.4 小结
5.3 本章小结
6.结论
致谢
参考文献
附录 硕士研究生学习阶段学术成果
本文编号：3760517
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3760517.html
