太阳能槽式集热器性能及应用研究

发布时间：2021-01-02 01:01

　　太阳能槽式集热器是太阳能光热转换领域发展最为成熟的集热器类型,应用范围最广。其性能的优劣直接影响着太阳能槽式聚光系统的能量利用率及经济性,因此,本文针对太阳能槽式集热器的性能进行了如下研究。（1）对前人建立的LS-2型太阳能槽式集热器的模型进行了验证,并利用大庆地区气象参数,对LS-2型太阳能槽式集热器进行数值模拟。结果表明,当流体入口温度30℃,流量42.3L/min,太阳辐射强度800W/m2,吸热管表面热流密度12884.4W/m2时,集热器的瞬时效率为63.87%;对影响集热器性能的7个参数进行了单因素及正交实验下的多因素分析,针对大庆地区而言,各因素的影响程度从大到小依次为入口温度、太阳辐射强度、管径、流量、集热面积、管长、环境温度。最后通过对各因素指标进行综合分析,得到各参数的最优值依次为入口温度30℃,太阳辐射强度800W/m2,管径75mm,流量42.3L/min,集热面积14m2,管长7m,环境温度20℃。（2）提出一种添加相变材料的太阳能槽式存储集热器,设计了一套该集热器在油田集输系统的应用流程,分析了该模型的热量传递过程,同时对该集热器的集热效率进行了理论计算。结... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 太阳能槽式集热器研究及应用现状
        1.2.1 太阳能槽式集热器研究现状
        1.2.2 太阳能槽式集热器应用现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 太阳能槽式集热器物理模型和数学模型
    2.1 引言
    2.2 物理模型
    2.3 数学模型
        2.3.1 太阳角计算
        2.3.2 太阳辐射强度计算
        2.3.3 系统效率计算
    2.4 SolTrace软件介绍
    2.5 Fluent软件介绍
    2.6 本章小结
第三章 太阳能槽式集热器效率数值模拟
    3.1 引言
    3.2 集热器数值模拟参数确定
    3.3 模型验证
        3.3.1 光学效率模型验证
        3.3.2 瞬时效率模型验证
    3.4 太阳能槽式集热器效率数值模拟
        3.4.1 大庆地区气象参数
        3.4.2 流体介质的选择
        3.4.3 数值模拟结果
    3.5 集热器瞬时效率影响因素分析
        3.5.1 单因素分析
        3.5.2 正交实验分析
    3.6 本章小结
第四章 太阳能槽式集热器应用研究
    4.1 引言
    4.2 太阳能槽式存储集热器模型建立
        4.2.1 相变材料的选择
        4.2.2 物理模型
        4.2.3 数学模型
    4.3 两种太阳能槽式集热器油田现场应用研究
        4.3.1 应用流程设计
        4.3.2 太阳能集热器总面积确定
        4.3.3 系统负荷计算
    4.4 太阳能集热器经济性分析
        4.4.1 太阳能工程经济性分析准则及分析方法
        4.4.2 三种太阳能集热器经济性实例对比分析
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
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攻读学位期间参加的学术交流
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]双轴跟踪槽式太阳能集热器性能试验[J]. 马炎,陈海军,钱裕,王银峰,马婷婷,朱跃钊.  热力发电. 2015(01)
[2]槽式太阳能集热器的聚光模拟和余弦效应分析[J]. 罗银恒,吴琪,王利民,常博.  东方电气评论. 2013(03)
[3]太阳能腔式吸热器光热转换特性及其在油田上的应用[J]. 毛前军,谢鸣,帅永,谈和平.  东北石油大学学报. 2013(02)
[4]SOLTRACE入门与应用[J]. 杜春旭,郭丽军,王普,吴玉庭,马重芳.  太阳能. 2011(21)
[5]聚光式太阳能热发电技术的现状及发展趋势[J]. 徐明,祝雪妹.  南京师范大学学报(工程技术版). 2011(01)
[6]大唐天威甘肃矿区10MW太阳能热发电试验示范项目开工[J]. 鹏飞.  太阳能. 2011(02)
[7]太阳能辅助电加热技术在原油储运中的应用[J]. 胡建业,华学平.  石油工程建设. 2010(06)
[8]太阳能技术在新疆油田的应用研究[J]. 胡仕南,李波,周光华,黄永军,王永昌.  油气田环境保护. 2010(S1)
[9]新型槽式太阳能聚光集热器的研究与试验[J]. 谢果,郑宏飞,王海江,陶滔.  可再生能源. 2010(06)
[10]抛物槽式太阳能集热器集热实验及模拟研究[J]. 王亚龙,刘启斌,隋军,赵芫桦,宿建峰,李和平,金红光.  工程热物理学报. 2010(08)

硕士论文
[1]槽式太阳能集热器热效率分析研究[D]. 东朝阳.华北电力大学 2013
[2]槽式太阳能集热器热性能分析与实验[D]. 陈庚.重庆大学 2012
[3]新型相变材料蓄放热特性的数值计算与实验研究[D]. 于静.天津商业大学 2008
[4]太阳能热利用技术在油气集输系统中的应用研究[D]. 李玉雯.大庆石油学院 2008



本文编号：2952337