多孔介质吸热器传热特性研究

发布时间：2020-05-22 07:23

【摘要】：多孔介质由于其耐高温、抗氧化、换热比表面积大、高导热率等优点，可以将其应用于太阳能热发电系统的吸热器中，，将空气加热到较高的温度。多孔介质的传热性能不仅直接影响吸热器的性能，对其进行优化还能有效提高整个太阳能热发电系统的效率。 结合多孔介质流动、传热相关理论，基于局部非热平衡假设建立了多孔介质内部传热、流动的相关模型，研究分析了流速、孔隙率、孔隙数密度、太阳辐射的不均匀性等参数对多孔介质内部固体和流体两相温度场的影响，对太阳能吸热器传热性能进行了数值模拟，并优化设计了多孔介质吸热器的结构。 考虑到多孔介质内固体骨架及孔隙结构非常复杂，要准确地对其内部的辐射传递问题进行描述就需要对其内部的几何参数有详尽的了解并建立与多孔介质内骨架结构完全相同的几何模型也较为困难。本文通过将多孔介质的固体骨架部分简化为规则形状的几何体有规律或者随机的分布在透明的流体区域中，采用规则的几何形体来控制空隙率和多孔介质微细结构的特征尺寸，利用蒙特卡洛法直接模拟多孔介质的辐射特性参数，并与碳化硅多孔陶瓷的BRDF实验结果进行了比较分析。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK513

【参考文献】

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本文编号：2675644