石墨填充型热管式真空管集热器热特性研究

发布时间：2021-01-30 06:42

　　太阳能集热器的性能是太阳能热利用的关键。热管式真空管集热器具有传热性能好、集热温度高等优点,具有广阔发展前景和重要研究意义。在现存的热管式真空管集热器的传热性能研究的基础上,提出了一种利用石墨材料作为导热介质的新型热管式真空管集热器。石墨具有导热系数高、接触性能好等优点,能有效提高热管式真空管集热器的传热性能。为研究石墨填充型热管式真空管集热器的热性能,建立了石墨填充型热管式真空管集热器的物理模型和一维稳态传热数学模型,提出了其热损系数和集热效率的计算方法并进行了求解,与传统的肋片型、导热油型热管集热器的集热效率进行了比较分析。为预测石墨填充型热管集热器的运行状况,采用模拟仿真软件对其热性能进行建模和动态仿真,得到了石墨填充型热管集热器的出口温度和有效输出能量的变化图。研究结果表明,石墨型热管集热器具有良好的传热性能,集热效率可达65.8%,比肋片型和导热油型热管集热器分别高出11%和7%;在春分日和冬至日这个时间段内有3.5h¹0h以上的时间出口温度在100℃以上,可以产生蒸汽。本文创新性研究成果对进一步探索热管式真空管集热器的热性能、提高集热效率具有重要理论意... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 概述
    1.1 研究背景
    1.2 太阳能集热器
    1.3 热管式真空管集热器国内外研究现状
    1.4 本文的研究内容
2 石墨填充型热管式真空管集热器的物理模型
    2.1 石墨填充型热管集热器
    2.2 石墨填充型热管集热器的物理模型
    2.3 热性能影响因素分析
    2.4 本章小结
3 石墨填充型热管集热器的一维稳态传热数学模型及求解
    3.1 石墨填充型热管集热器的一维稳态传热数学模型
    3.2 模型的边界条件
    3.3 结论及分析
    3.4 本章小结
4 石墨填充型热管集热器的仿真分析
    4.1 模拟模型
    4.2 模拟条件
    4.3 模拟结果及分析
    4.4 石墨填充型热管集热器在太阳房中的应用
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 本文创新点
    5.3 对未来工作的展望
致谢
附录: 数学符号说明
参考文献
在校期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型CPC热管式真空管集热器设计与性能分析[J]. 张维薇,朱跃钊,蒋金柱,钱强.  热力发电. 2009(07)
[2]新型CPC热管式集热器的设计与模拟分析[J]. 张维薇,朱跃钊,蒋金柱,钱强.  热能动力工程. 2009(03)
[3]太阳能真空管热管式集热管温度场及流场分析[J]. 徐吉富,朱跃钊,蒋金柱,董宝军.  流体机械. 2009(02)
[4]太阳能空调制冷技术最新研究进展[J]. 代彦军,王如竹.  化工学报. 2008(S2)
[5]两种CPC热管真空管集热器的性能比较[J]. 张维薇,朱跃钊,蒋金柱,徐吉富.  真空. 2008(06)
[6]热管在太阳能热水器中的应用[J]. 杜海燕,郭航.  化工进展. 2008(03)
[7]CPC热管式真空管集热器的集热效率研究[J]. 赵玉兰,张红,战栋栋,贠海涛.  太阳能学报. 2007(09)
[8]一种CPC型热管式太阳能集热器的实验研究[J]. 任云锋,鱼剑琳,赵华.  西安交通大学学报. 2007(03)
[9]复合抛物面聚光器（CPC）光学分析研究[J]. 刘灵芝,李戬洪.  能源技术. 2006(02)
[10]热管式真空管太阳集热器所用重力热管的研制[J]. 张成怀,刘自强,庄向东.  河北省科学院学报. 2004(01)

硕士论文
[1]CPC型热管式真空集热器的研究[D]. 许雪松.南京工业大学 2004



本文编号：3008452