海水太阳池辐射透射及双扩散特性的实验及计算研究

发布时间：2020-05-29 11:49

【摘要】：海水太阳池是以海水和卤水为主体建造的太阳池,这是建造太阳池比较经济合理的方法。它可以用来收集和储存太阳能,为各种用热提供可靠的低温热源。相对于传统的太阳池具有原理简单、运行费用低及能源充足的优点,近年来引起了世界各国的广泛重视和研究。本文针对非对流型海水太阳池主要做了如下工作: 1.建立了海水太阳池的物理模型,分析了太阳池内的基本热平衡模型、双扩散模型和热稳定性模型。通过对上述模型的研究,文中探讨了太阳池内部稳定性条件和边界的变化规律。 2.建立了大连地区太阳辐射、大气温度和土壤温度函数模型。为结合本地区的实际情况进行太阳池的研究提供了依据。 3.浊度是影响太阳池热效率的主要因素之一,因而降低水的浊度即提高水的透明度能够增加太阳池的运行效率。本文采用药剂降浊和过滤降浊相结合的方法对苦卤溶液进行降浊增效的实验研究。 4.在实验室内进行了卤水原液和降浊处理的卤水的密度和浊度的扩散实验、雨水的自动澄清实验和泥沙澄清实验研究,为室外太阳池的运行和维护提供了依据。 5.完成了海水太阳池的建造、池水灌注等一系列实验工作,对太阳池的温度、浊度及盐密度进行了持续、简便的测量,得到了大量的关于温度、浊度和盐密度的实验数据。对太阳池进行了后期的维护工作,如密度和浊度的控制以及卤虫和藻类的消灭等等。 6.完成了大浊度辐射透射率的随深度变化的研究工作,扩大了浊度的研究范围。 7.完成了太阳池瞬态行为的一维和二维的数值模拟工作,分析了浊度和池底反射率等因素的影响。分析了Soret效应的影响,发现长期模拟中,此效应的影响是不容忽视的。本文对海水太阳池进行了实验和数值模拟方面进行了详细的分析和研究,其结果可以为太阳池的实际运行提高参考。
【图文】：

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3.1工质及药剂的选择3.1.1引言传统的海水太阳池有两种建造方法:一种是利用海水作为下层浓度较高的盐水、仅在表层以淡水冲刷，依靠扩散最终形成盐梯度层的方法。此种方法建造的太阳池盐梯度较小，因而保温性能较差，适用于渔业养殖等对供热温度要求不高的场合。另一种则较为复杂，需要建立海水辅助蒸发池，先得到浓度较高的盐水，再将其放入太阳池中充当浓盐水工质，以建立盐梯度层。这种方法成本较高，占地面积较大，但是池子的热稳定性好，保温性能良好，可以提供较高品位的热能。本文所建造的太阳池属于典型的盐梯度太阳池，，其建造方法与第二种方法相似。只是本文所建造的太阳池无需借助海水辅助蒸发池得到浓盐水，而是直接以盐场的海水和废弃卤水为液体介质，几乎不需要任何成本，避免了传统太阳池昂贵的造价。因此本实验是建造盐梯度太阳池的经济合理的方法。

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图315PC.2型太阳辐射环境监测记录仪示意图Fi.ga.15Theske忱hof耐诬而即拟ePnatcenad沈ocdrer温度测量及记录采用PC一型太阳辐射环境监测记录仪。其温度测量范围为一40一+125℃，精度为士.05℃;辐射测量范围为oZooow/m2，精度为士.05%，分辨率为lw。装置图如3，15所示。3.4，1实验检钡明先分析浊度小于.4snut的情形，图3.16显示了各个浊度下辐射透射率的实测值，图中实线部分为对应浊度下w..s模型的模拟值。由图可以看出，浊度对太阳辐射在水中的透射有显著影响，随着浊度的增加，某一深度下太阳辐射透射率明显减少。图中标志点为实测值，实线为对应浊度下W:s模型的模拟值，可以看出，在浊度小于.4snut的条件下，w..s模型是适用的，而且可以较为准确地反应出实际的辐射透射率。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK512

【参考文献】