太阳能重力热管热性能试验系统设计与研究

发布时间：2017-04-25 07:05

  本文关键词：太阳能重力热管热性能试验系统设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：太阳能重力热管是热管式太阳能热水器的核心部件,其传热性能好坏影响热水器制热效果。太阳能重力热管在生产过程中,易出现灌液过多、排气过少等问题,会降低其热性能。根据对热管的传热原理研究,分析影响其热性能的因素,根据现行标准及试验方法,设计开发一种太阳能重力热管热性能试验系统,解决现有试验系统功能单一,试验误差大等问题。主要的研究工作和成果如下:1、对太阳能重力热管及其热性能的试验方法、试验系统的研究现状进行了综述。对太阳能重力热管传热原理和红外测温原理进行了分析,提出了基于红外热像仪的温差试验方法和新型太阳能重力热性能试验系统设计方案。2、根据设计方案,完成了太阳能重力热管热性能试验系统的制作。设计制作了试验系统硬件装置,包括试验平台、电加热箱和冷却水箱等;设计制作了电加热功率控制系统,满足试验标准的要求;采用LabVIEW编写了试验系统上位机程序,实现数据采集、处理、分析功能。3、对太阳能重力热管热性能试验系统的各装置进行标定,证明了系统装置符合标准要求;并进行基于红外热像仪测温的热性能温差试验,证明了基于高发射率涂层的红外热像仪测温可应用于温差试验中。4、进行太阳能重力热管试验,通过实验数据分析,本文得到了不同角度、沸腾排气工艺对太阳能重力热管热性能的影响规律,并找到了沸腾排气工艺较优的加工方法。本文设计开发的太阳能重力热管热性能试验系统具有功能完善,试验效率高等特点,满足了太阳重力热管生产企业和质检单位的检测需求。
【关键词】：太阳能重力热管 热性能 传热功率 温差试验方法 测试系统
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK515;TP274
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 本课题的研究背景和意义14-17
• 1.2 太阳能重力热管研究现状17-20
• 1.2.1 太阳能重力热管发展17
• 1.2.2 热性能检测方法研究现状17-19
• 1.2.3 检测设备研究现状19-20
• 1.3 研究内容及技术路线20-22
• 2 系统设计原理分析22-30
• 2.1 太阳能重力热管传热分析22-26
• 2.1.1 太阳能重力热管工作原理22-23
• 2.1.2 太阳能重力热管传热极限23-25
• 2.1.3 倾斜角和充液量对太阳能重力热管传热的影响25-26
• 2.2 基于红外热像仪的温差试验方法分析26-29
• 2.2.1 红外测温原理26-27
• 2.2.2 温差试验中红外测温影响因素分析27-28
• 2.2.3 温差试验的快速测温方法步骤28-29
• 2.3 本章小结29-30
• 3 太阳能重力热管热性能试验台设计30-44
• 3.1 设计方案30-32
• 3.2 硬件装置设计32-36
• 3.2.1 试验平台设计32-33
• 3.2.2 冷却水箱设计33-34
• 3.2.3 恒温水浴箱设计34
• 3.2.4 电加热箱设计34-36
• 3.3 功率控制系统设计36-42
• 3.3.1 功率控制系统36-37
• 3.3.2 设备选型与电路设计37-38
• 3.3.3 电路设计38-39
• 3.3.4 程序设计39-41
• 3.3.5 功能调试41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 4 太阳能重力热管性能试验系统软件设计44-57
• 4.1 定温传热功率试验模块45-49
• 4.2 最大传热功率试验模块49-51
• 4.3 热启动试验模块51-54
• 4.4 温差试验模块54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 5 太阳能重力热管热性能试验分析57-69
• 5.1 系统实验能力分析57-60
• 5.1.1 冷却水箱换热系统标定58-59
• 5.1.2 电加热箱温度均匀性标定59
• 5.1.3 恒温水浴系统标定59-60
• 5.2 基于红外热像仪测温的热性能温差试验60-61
• 5.3 太阳能重力热管最大传热功率试验61-64
• 5.4 不同角度热性能对比64-66
• 5.5 沸腾排气工艺对热性能影响66-68
• 5.6 本章小结68-69
• 6 结论与展望69-71
• 6.1 总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-74
• 附录A74-76
• 作者简历76

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