太阳能空气高温集热与陶瓷蓄热的数值模拟和试验研究
发布时间：2021-02-23 09:56
随着能源危机和环境问题的加剧,可再生清洁能源的开发利用越发受到重视。太阳能作为清洁、丰富的可再生能源,在全世界范围内越发受到关注。聚光太阳能热发电技术发电效率高,可以通过蓄热实现昼夜连续发电,增加了发电系统的稳定性。针对一般太阳能集热和储热温度不高等问题,开展基于空气介质的高温集热和陶瓷蓄热的试验研究和数值模拟。建立泡沫陶瓷容积式集热接收器、盘管腔式集热接收器以及两者结合的复合式集热接收器等三种不同结构的空气高温集热系统,在太阳能模拟灯下开展试验研究。考察空气流量、流动方向、吸热材料厚度、玻璃盖板、空气压力等参数对于集热接收器出口空气温度的影响,分析集热接收器类型对温度场分布和集热效率的影响规律。结果表明,随着流量的增加,空气出口温度逐渐降低,热效率随之升高：正向流动的出口空气温度高于反向流动,两者温差约为100℃,热效率也较高。复合式集热接收器的热效率最高,泡沫陶瓷容积式集热接收器的热效率最低,在相同流量下复合式集热接收器的热效率较泡沫陶瓷集热接收器高～18%左右。试验中,在平均入射光强170kw/m。条件下,复合式集热接收器的出口空气温度最高可达604℃（1m3/h）,集热接收器热...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?３世界各地区内二氧化碳排放量状况ｗ??曰益増长的环境压力亟需我国加快能源结构调整，发展清洁低碳能源，积极??
倍；因此在不同地区需要因地制宜的制定太阳能利用方案Ｗ。??中国太阳年福射总量达３．?３－８．４?ＧＪ／ｍ＾，且太阳能分布不均匀，总体上北部??大于南部，西部大于东部，如图１－４所示Ｗ。其中，太阳能丰富区分布在新疆南??部、甘肃、青海、内蒙中西部、青藏高原等地，年怠箱射量在６．７?ＧＪ／ｍＨ乂上；??太阳能较丰富区分布在新疆化部、东北地区及内蒙东部等地，年慧籍射量约??５．４－６．?７?ＧＪ／ｍ２；太阳能可利用区分布在长江下游的中东部地区、两广、贵州南??部和云南等地，年总福射量为４．２－５．４?０＿１／１１１３＂１。??中祀水平面总巧射??？?ＣＨｉ、ｊ々?Ｇｌｏｂａｌ?Ｈｏｎｚｃｍａｉ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ??图１－?４中国太阳能箱射分布图ｗ??５??
在２０１４年，全球聚光太阳能热发电装机量増长了?３２％，累积装机容量约为??４．?５ＷＷ。自２００５年！＾义来，全球聚光太阳能热发电开始快速发展，累积装机容量??増长近十倍，如图１－６所示１＂。西班牙和美国是全球主要的太阳能热发电国家，??两国的累积装机容量分别占全球累积总量的５２．?１％和３８％，同时越来越《的国家??开始关注发展此项技术，如南非、印度、中国等国家近年来増幅显著。??４０００??？．．．｜｜｜｜｜??ＫＢＨ?ＢＨｆｆｉｉ?ＢＨＣＴ?ＢｆｆｌＥｌ?ＢＢＢＩＫＢＨ?ＢＢ１ＫＢＢＩ??图１－?６近十年来全球聚光太阳能热发电容量（单位：ＭＷｐ）??国际能源署（ＩＥＡ）发布了《Ｅｎｅｒｇｙ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ》，预测到２０５０??年太阳能发电有可能发展为世界最主要的供电来源，其中，光伏发电将占发电总??量１６％，聚光太阳能热发电将占全球各地区的太阳能发电总量分布及??增长曲线如图１－７ＵＷ１所示，由图可知，到２０５０年，我国的太阳能发电仍！＾乂光伏??发电为主
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加不同纳米颗粒的导热油直接吸收集热实验性能[J]. 徐国英,李凌志,张小松,孙岳明. 化工学报. 2014(S2)
[2]周向非均匀热流边界条件下太阳能高温吸热管内湍流传热特性研究[J]. 常春,张强强,李鑫. 中国电机工程学报. 2012(17)
[3]塔式吸热器中辐射传播过程的参数分析[J]. 崔福庆,何雅玲,李东,陶于兵,程泽东. 工程热物理学报. 2011(08)
[4]太阳能线聚焦腔体结构吸收器热迁移因子理论分析[J]. 白涛,代彦军,王如竹. 太阳能学报. 2011(06)
[5]太阳能腔式吸热器启动过程性能的数值模拟[J]. 魏进家,屠楠,方嘉宾. 工程热物理学报. 2011(06)
[6]Therminol VP-1导热油平板太阳能集热器的热工性能测试实验[J]. 唐千喻,王华,王辉涛,卿山. 工业加热. 2011(02)
[7]太阳能塔式热发电站熔融盐吸热器过热故障的影响因素分析[J]. 王建楠,李鑫,常春. 中国电机工程学报. 2010(29)
[8]塔式太阳能发电多孔介质吸热器动态模型[J]. 许昌,刘德有,郑源,吕剑虹. 中国电机工程学报. 2010(29)
[9]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)
[10]太阳能热发电及其聚光装置的现状与比较[J]. 金晓雷,王培红. 上海电力. 2009(01)
博士论文
[1]基于碟式的太阳能二次反射及其分频系统的数值模拟和实验研究[D]. 张艳梅.浙江大学 2013
[2]纳米流体的辐射特性及其在太阳能热利用中的应用研究[D]. 魏葳.浙江大学 2013
[3]低热值气体多孔介质燃烧机理与工业化[D]. 郑成航.浙江大学 2011
[4]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]太阳能腔式盘管空气接收器的试验研究和数值模拟[D]. 严亮.浙江大学 2015
[2]斯特林循环分析与加热器特性研究[D]. 陈聪慧.浙江大学 2014
[3]槽式太阳能熔盐集热传热的试验研究[D]. 刘闪威.北京工业大学 2013
[4]熔融盐在微细圆柱表面自然对流传热的实验研究[D]. 李强.北京工业大学 2012
[5]碟式聚光太阳能集热器的性能分析及试验装置设计[D]. 宋佳.华中科技大学 2012
[6]碟式斯特林太阳能热发电系统的模型构建和优化研究[D]. 何坚.兰州理工大学 2011
[7]太阳能腔式吸热器热性能和热应力分析[D]. 康剑南.哈尔滨工业大学 2010
[8]非跟踪式太阳能聚集技术研究[D]. 谭小琴.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3047401
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：164 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?３世界各地区内二氧化碳排放量状况ｗ??曰益増长的环境压力亟需我国加快能源结构调整，发展清洁低碳能源，积极??
倍；因此在不同地区需要因地制宜的制定太阳能利用方案Ｗ。??中国太阳年福射总量达３．?３－８．４?ＧＪ／ｍ＾，且太阳能分布不均匀，总体上北部??大于南部，西部大于东部，如图１－４所示Ｗ。其中，太阳能丰富区分布在新疆南??部、甘肃、青海、内蒙中西部、青藏高原等地，年怠箱射量在６．７?ＧＪ／ｍＨ乂上；??太阳能较丰富区分布在新疆化部、东北地区及内蒙东部等地，年慧籍射量约??５．４－６．?７?ＧＪ／ｍ２；太阳能可利用区分布在长江下游的中东部地区、两广、贵州南??部和云南等地，年总福射量为４．２－５．４?０＿１／１１１３＂１。??中祀水平面总巧射??？?ＣＨｉ、ｊ々?Ｇｌｏｂａｌ?Ｈｏｎｚｃｍａｉ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ??图１－?４中国太阳能箱射分布图ｗ??５??
在２０１４年，全球聚光太阳能热发电装机量増长了?３２％，累积装机容量约为??４．?５ＷＷ。自２００５年！＾义来，全球聚光太阳能热发电开始快速发展，累积装机容量??増长近十倍，如图１－６所示１＂。西班牙和美国是全球主要的太阳能热发电国家，??两国的累积装机容量分别占全球累积总量的５２．?１％和３８％，同时越来越《的国家??开始关注发展此项技术，如南非、印度、中国等国家近年来増幅显著。??４０００??？．．．｜｜｜｜｜??ＫＢＨ?ＢＨｆｆｉｉ?ＢＨＣＴ?ＢｆｆｌＥｌ?ＢＢＢＩＫＢＨ?ＢＢ１ＫＢＢＩ??图１－?６近十年来全球聚光太阳能热发电容量（单位：ＭＷｐ）??国际能源署（ＩＥＡ）发布了《Ｅｎｅｒｇｙ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ》，预测到２０５０??年太阳能发电有可能发展为世界最主要的供电来源，其中，光伏发电将占发电总??量１６％，聚光太阳能热发电将占全球各地区的太阳能发电总量分布及??增长曲线如图１－７ＵＷ１所示，由图可知，到２０５０年，我国的太阳能发电仍！＾乂光伏??发电为主
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加不同纳米颗粒的导热油直接吸收集热实验性能[J]. 徐国英,李凌志,张小松,孙岳明. 化工学报. 2014(S2)
[2]周向非均匀热流边界条件下太阳能高温吸热管内湍流传热特性研究[J]. 常春,张强强,李鑫. 中国电机工程学报. 2012(17)
[3]塔式吸热器中辐射传播过程的参数分析[J]. 崔福庆,何雅玲,李东,陶于兵,程泽东. 工程热物理学报. 2011(08)
[4]太阳能线聚焦腔体结构吸收器热迁移因子理论分析[J]. 白涛,代彦军,王如竹. 太阳能学报. 2011(06)
[5]太阳能腔式吸热器启动过程性能的数值模拟[J]. 魏进家,屠楠,方嘉宾. 工程热物理学报. 2011(06)
[6]Therminol VP-1导热油平板太阳能集热器的热工性能测试实验[J]. 唐千喻,王华,王辉涛,卿山. 工业加热. 2011(02)
[7]太阳能塔式热发电站熔融盐吸热器过热故障的影响因素分析[J]. 王建楠,李鑫,常春. 中国电机工程学报. 2010(29)
[8]塔式太阳能发电多孔介质吸热器动态模型[J]. 许昌,刘德有,郑源,吕剑虹. 中国电机工程学报. 2010(29)
[9]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)
[10]太阳能热发电及其聚光装置的现状与比较[J]. 金晓雷,王培红. 上海电力. 2009(01)
博士论文
[1]基于碟式的太阳能二次反射及其分频系统的数值模拟和实验研究[D]. 张艳梅.浙江大学 2013
[2]纳米流体的辐射特性及其在太阳能热利用中的应用研究[D]. 魏葳.浙江大学 2013
[3]低热值气体多孔介质燃烧机理与工业化[D]. 郑成航.浙江大学 2011
[4]采用腔体吸收器的线聚焦太阳能集热器的理论及实验研究[D]. 翟辉.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]太阳能腔式盘管空气接收器的试验研究和数值模拟[D]. 严亮.浙江大学 2015
[2]斯特林循环分析与加热器特性研究[D]. 陈聪慧.浙江大学 2014
[3]槽式太阳能熔盐集热传热的试验研究[D]. 刘闪威.北京工业大学 2013
[4]熔融盐在微细圆柱表面自然对流传热的实验研究[D]. 李强.北京工业大学 2012
[5]碟式聚光太阳能集热器的性能分析及试验装置设计[D]. 宋佳.华中科技大学 2012
[6]碟式斯特林太阳能热发电系统的模型构建和优化研究[D]. 何坚.兰州理工大学 2011
[7]太阳能腔式吸热器热性能和热应力分析[D]. 康剑南.哈尔滨工业大学 2010
[8]非跟踪式太阳能聚集技术研究[D]. 谭小琴.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3047401
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