扰流板型太阳能平板空气集热器数值模拟研究
发布时间：2021-03-23 11:24
能源是人类社会存在与发展的基础。太阳能作为最重要的可再生能源，它的开发和利用是开发利用新能源和可再生能源的重要内容。充分利用太阳能资源，优化太阳能设备装置的设计与使用，不仅能带来良好的社会效益和环境效益，而且会带来巨大的经济效益，因此具有很大的研究价值。太阳能空气集热器是太阳能光热利用技术的重要形式，但由于他的导热工质为空气，使得集热器整体传热性能降低，提高空气集热器集热性能的瓶颈在于提高空气侧对流换热系数。因此，本文设计了扰流板型太阳能平板空气集热器，这是由于扰流板的存在，使流体流动过程变得复杂，增大了湍动能，从而提高空气侧对流换热系数；增加扰流板还能增长流体在集热器中的流程,增加空气在加热腔内的驻留时间，保证空气被充分加热，提高集热效率。本文利用数值模拟方法对扰流板型太阳能平板空气集热器进行研究，并以流体力学理论和传热学理论为基础，结合传热学、高等传热学和流体力学的相关理论，确定其边界条件。通过Fluent模拟研究不同夹角、不同间距的扰流板对空气集热器热性能的影响规律；通过强化传热综合评价参数对12种扰流板综合评价，得出最佳扰流板结构参数，结果表明夹角为45°，间距为140mm的扰...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界和中国主要常规能源储量预测
据能量守恒定律，在稳定状态下，集热器输出的有用能量等于同一集热器上的太阳辐照能量减去集热器对周围环境散失的能量[42]，UALQ Q Q，UQ —集热器在规定时段内输出的有用能量，W；LQ —同一时段内集热器对周围环境散失的能量，W；AQ —同一时段内入射在集热器上的太阳辐照能量，W。热器总热损热器总热损系数[42]定义为：集热器中吸热板与周围环境的平均传热板温度高于环境温度，就必定会向周围环境散失一部分热量。
图 2-2 空气集热器的能量关系图器的热计算，与普通平板集热器的热计算及考虑方法大出其中几个主要参数的最终表达式。与吸热板之间的对流传热系数为ph[2W/(m K)]，空气热系数为gh[2W/(m K)],玻璃盖板温度gT（οC ），吸热环境温度为aT （οC ），如图 2-2 所示。这样，根据能量吸收辐射热，可得到如下三个平衡方程式[43]：的能量平衡方程：( ) ( ) ( ) 0taggfgp gpgU TThTThTT能量平衡方程： ( ) ( ) 0pfpp ggpGhTThTT
【参考文献】：
期刊论文
[1]平板太阳空气集热器应用与设计的技术及计算分析[J]. 程襄武. 科学之友. 2011(22)
[2]扰流板型太阳能平板空气集热器集热性能[J]. 夏佰林,赵东亮,代彦军,李勇. 上海交通大学学报. 2011(06)
[3]平板式太阳能空气集热器流道改进的试验研究和数值模拟[J]. 丁刚,左然,张旭鹏,王坤. 可再生能源. 2011(02)
[4]渗透型太阳能空气集热器集热效率研究[J]. 王崇杰,管振忠,薛一冰,王德林. 太阳能学报. 2008(01)
[5]太阳能资源利用与太阳能建筑发展[J]. 刘爽. 科技成果纵横. 2007(06)
[6]推广太阳能技术 构建节约型社会[J]. 刘学祥. 住宅产业. 2007(Z1)
[7]关于开发新能源替代化石能源的思考[J]. 唐振华,苏亚欣,毛玉如. 能源与环境. 2005(02)
[8]新能源的开发与利用[J]. 张巧珍,师晋生,叶京生. 化工装备技术. 2003(03)
[9]带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究（Ⅰ）——不同结构空气加热器的性能比较[J]. 叶宏,葛新石,庄双勇,程晓舫,王军,许勤堂,奚益民. 太阳能学报. 2003(01)
[10]V型太阳能空气集热器热过程的数值模拟[J]. 袁旭东,田玫,黄素逸,王崇琦. 华中科技大学学报. 2001(10)
硕士论文
[1]利用太阳能的小型海水/苦咸水淡化装置研究[D]. 张建柱.江苏大学 2010
[2]高速部分流泵的内部流场模拟及性能预测[D]. 龙慧斌.兰州理工大学 2009
[3]具有玻璃管蜂窝盖板的太阳能空气集热器的研究[D]. 张志强.江苏大学 2008
[4]涡流强度对燃油喷雾影响的数值模拟[D]. 梁丽.重庆交通大学 2008
[5]太阳能利用技术与屋顶设计一体化应用研究[D]. 郑存耀.河北工业大学 2007
[6]太阳能烟囱强化海水蒸发过程的实验与理论研究[D]. 方振雷.天津大学 2005
[7]屋顶空间的开发与利用[D]. 马辉.天津大学 2005
本文编号：3095706
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界和中国主要常规能源储量预测
据能量守恒定律，在稳定状态下，集热器输出的有用能量等于同一集热器上的太阳辐照能量减去集热器对周围环境散失的能量[42]，UALQ Q Q，UQ —集热器在规定时段内输出的有用能量，W；LQ —同一时段内集热器对周围环境散失的能量，W；AQ —同一时段内入射在集热器上的太阳辐照能量，W。热器总热损热器总热损系数[42]定义为：集热器中吸热板与周围环境的平均传热板温度高于环境温度，就必定会向周围环境散失一部分热量。
图 2-2 空气集热器的能量关系图器的热计算，与普通平板集热器的热计算及考虑方法大出其中几个主要参数的最终表达式。与吸热板之间的对流传热系数为ph[2W/(m K)]，空气热系数为gh[2W/(m K)],玻璃盖板温度gT（οC ），吸热环境温度为aT （οC ），如图 2-2 所示。这样，根据能量吸收辐射热，可得到如下三个平衡方程式[43]：的能量平衡方程：( ) ( ) ( ) 0taggfgp gpgU TThTThTT能量平衡方程： ( ) ( ) 0pfpp ggpGhTThTT
【参考文献】：
期刊论文
[1]平板太阳空气集热器应用与设计的技术及计算分析[J]. 程襄武. 科学之友. 2011(22)
[2]扰流板型太阳能平板空气集热器集热性能[J]. 夏佰林,赵东亮,代彦军,李勇. 上海交通大学学报. 2011(06)
[3]平板式太阳能空气集热器流道改进的试验研究和数值模拟[J]. 丁刚,左然,张旭鹏,王坤. 可再生能源. 2011(02)
[4]渗透型太阳能空气集热器集热效率研究[J]. 王崇杰,管振忠,薛一冰,王德林. 太阳能学报. 2008(01)
[5]太阳能资源利用与太阳能建筑发展[J]. 刘爽. 科技成果纵横. 2007(06)
[6]推广太阳能技术 构建节约型社会[J]. 刘学祥. 住宅产业. 2007(Z1)
[7]关于开发新能源替代化石能源的思考[J]. 唐振华,苏亚欣,毛玉如. 能源与环境. 2005(02)
[8]新能源的开发与利用[J]. 张巧珍,师晋生,叶京生. 化工装备技术. 2003(03)
[9]带透明蜂窝的太阳空气加热器的实验研究（Ⅰ）——不同结构空气加热器的性能比较[J]. 叶宏,葛新石,庄双勇,程晓舫,王军,许勤堂,奚益民. 太阳能学报. 2003(01)
[10]V型太阳能空气集热器热过程的数值模拟[J]. 袁旭东,田玫,黄素逸,王崇琦. 华中科技大学学报. 2001(10)
硕士论文
[1]利用太阳能的小型海水/苦咸水淡化装置研究[D]. 张建柱.江苏大学 2010
[2]高速部分流泵的内部流场模拟及性能预测[D]. 龙慧斌.兰州理工大学 2009
[3]具有玻璃管蜂窝盖板的太阳能空气集热器的研究[D]. 张志强.江苏大学 2008
[4]涡流强度对燃油喷雾影响的数值模拟[D]. 梁丽.重庆交通大学 2008
[5]太阳能利用技术与屋顶设计一体化应用研究[D]. 郑存耀.河北工业大学 2007
[6]太阳能烟囱强化海水蒸发过程的实验与理论研究[D]. 方振雷.天津大学 2005
[7]屋顶空间的开发与利用[D]. 马辉.天津大学 2005
本文编号：3095706
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