槽式太阳能腔体吸收器蒸汽发生系统特性研究
发布时间：2021-05-21 10:20
抛物槽式太阳能集热器在中高温太阳能热利用中占据着主导地位。利用抛物槽式太阳能集热器替代传统能源产生中高温蒸汽以供工业和生活需求,是太阳能热应用的研究热点之一。传统的玻璃-金属集热管虽然效率高、热损小,但是其易碎、高价大大限制了抛物抛物槽式太阳能集热器的应用发展。故本文提出一种新的吸收器用于产生中高温蒸汽。设计并建设了V型腔体吸收器抛物槽式太阳能集热直接产生蒸汽系统。重点对聚光器的聚光特性,以及各种因素对其影响;针对腔体吸收器的内部流动、传热特性、外部集热、热损特征;蒸汽系统的集热效率,外界客观因素的影响展开了讨论与研究。具体研究内容如下:一、应用Origin软件、基本的几何光学原理以及线太阳模型分析了反射镜厚度对焦平面能流分布的影响,并与TracePro软件模拟的结果进行对比。计算和模拟结果显示玻璃厚度对太阳光线有着很大的偏转作用,导致焦平面的能流密度下降。提出冷弯成形的2mm厚半钢化玻璃反射镜,对其面形误差、安装误差进行模拟分析,得到其在焦平面的能流分布和光学效率。二、采用2mm厚冷弯成形玻璃反射镜,入射光源为日照模型,设入射光直辐照强度为850W/m2,腔体吸收器在焦距处的光学效率...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外太阳能蒸汽利用现状
1.2.2 国内外抛物槽式太阳能蒸汽的研究现状
1.2.3 国内外线聚焦腔体吸收器的研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 抛物槽式太阳能V型腔体集热器系统的光学特性
2.1 PTC聚光器光学特性
2.1.1 PTC焦平面的能流分布
2.1.2 反射镜的形面误差和错位对PTC聚光性能的影响
2.2 腔体吸收器的设计与光热特性的分析
2.2.1 V型腔体吸收器的主要设计参数
2.2.2 V型腔体吸收器的光学特性
2.2.3 V型腔体吸收器的安装位置对系统光热性能的影响
2.3 地日运动对PTC系统光学性能的影响
2.4 本章小结
第3章 抛物槽式太阳能V型腔体吸收器直接产生蒸汽系统的理论分析
3.1 V型腔体吸收器管道内的单相流动与传热分析
3.1.1 吸收器管道内的流动
3.1.2 吸收器内流体的传热分析
3.1.3 腔体吸收器内部的强化传热
3.2 V型腔体吸收器管道内的两相流动
3.2.1 管内受迫对流沸腾的流动
3.2.2 两相流基本守恒方程
3.2.3 两相流的管道压降
3.3 V型腔体吸收器的热平衡分析
3.3.1 V型腔体吸收器的对流热损和辐射热损
3.3.2 V型腔体吸收器的保温层热损
3.4 本章小结
第4章 抛物槽式太阳能V型腔体集热器蒸汽系统的实验研究
4.1 腔体吸收器PTC蒸汽系统的设计与建立
4.2 各种因素对PTC腔体直接产生蒸汽系统集热效率的影响
4.3 V型腔体吸收器和管道热损实验研究
4.4 V型腔体吸收器与真空管集热效率的对比实验
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]槽式太阳能聚光器焦面能流密度分布的频数统计分析[J]. 许成木,李明,季旭,蔡伟平. 光学学报. 2013(04)
[2]自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究[J]. 陈欢,王红梅,俞自涛,胡亚才,张良,倪煜,樊建人. 浙江大学学报(工学版). 2012(09)
[3]聚焦型太阳能集热器中腔体吸收器的热性能研究[J]. 张丽英,翟辉,代彦军,王如竹. 工程热物理学报. 2008(09)
[4]中温太阳集热器系统热状态特性数值模拟的三维动态热网络实验验证[J]. 妞乔力,徐光,李新秋,葛新石. 太阳能学报. 1999(02)
[5]我国太阳能资源及其开发利用[J]. 赵媛,赵慧. 经济地理. 1998(01)
[6]太阳能集热器长度的优化计算[J]. 余光宝,葛新石,曹杰. 煤气与热力. 1997(04)
[7]管簇结构腔体式吸收器热效率所受边界条件的影响[J]. 侴乔力,葛新石,李业发,程曙霞,刘理江. 太阳能学报. 1996(01)
[8]管簇结构腔体式吸收器热性能的数值分析[J]. 侴乔力,葛新石,程曙霞,李业发. 太阳能学报. 1995(01)
博士论文
[1]以纳米流体为工质的自然循环太阳能集热系统研究[D]. 倪煜.浙江大学 2011
[2]槽式太阳能直接蒸汽热发电系统性能分析与实验研究[D]. 杨宾.天津大学 2011
[3]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]自然循环太阳能蒸汽发生系统传热特性实验研究[D]. 陈欢.浙江大学 2013
[2]新型中高温太阳能喷雾式蒸汽发生器研究[D]. 刘小琳.华中科技大学 2011
[3]回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统的设计及理论分析[D]. 彭耀锋.浙江大学 2007
本文编号：3199537
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内外太阳能蒸汽利用现状
1.2.2 国内外抛物槽式太阳能蒸汽的研究现状
1.2.3 国内外线聚焦腔体吸收器的研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 抛物槽式太阳能V型腔体集热器系统的光学特性
2.1 PTC聚光器光学特性
2.1.1 PTC焦平面的能流分布
2.1.2 反射镜的形面误差和错位对PTC聚光性能的影响
2.2 腔体吸收器的设计与光热特性的分析
2.2.1 V型腔体吸收器的主要设计参数
2.2.2 V型腔体吸收器的光学特性
2.2.3 V型腔体吸收器的安装位置对系统光热性能的影响
2.3 地日运动对PTC系统光学性能的影响
2.4 本章小结
第3章 抛物槽式太阳能V型腔体吸收器直接产生蒸汽系统的理论分析
3.1 V型腔体吸收器管道内的单相流动与传热分析
3.1.1 吸收器管道内的流动
3.1.2 吸收器内流体的传热分析
3.1.3 腔体吸收器内部的强化传热
3.2 V型腔体吸收器管道内的两相流动
3.2.1 管内受迫对流沸腾的流动
3.2.2 两相流基本守恒方程
3.2.3 两相流的管道压降
3.3 V型腔体吸收器的热平衡分析
3.3.1 V型腔体吸收器的对流热损和辐射热损
3.3.2 V型腔体吸收器的保温层热损
3.4 本章小结
第4章 抛物槽式太阳能V型腔体集热器蒸汽系统的实验研究
4.1 腔体吸收器PTC蒸汽系统的设计与建立
4.2 各种因素对PTC腔体直接产生蒸汽系统集热效率的影响
4.3 V型腔体吸收器和管道热损实验研究
4.4 V型腔体吸收器与真空管集热效率的对比实验
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]槽式太阳能聚光器焦面能流密度分布的频数统计分析[J]. 许成木,李明,季旭,蔡伟平. 光学学报. 2013(04)
[2]自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究[J]. 陈欢,王红梅,俞自涛,胡亚才,张良,倪煜,樊建人. 浙江大学学报(工学版). 2012(09)
[3]聚焦型太阳能集热器中腔体吸收器的热性能研究[J]. 张丽英,翟辉,代彦军,王如竹. 工程热物理学报. 2008(09)
[4]中温太阳集热器系统热状态特性数值模拟的三维动态热网络实验验证[J]. 妞乔力,徐光,李新秋,葛新石. 太阳能学报. 1999(02)
[5]我国太阳能资源及其开发利用[J]. 赵媛,赵慧. 经济地理. 1998(01)
[6]太阳能集热器长度的优化计算[J]. 余光宝,葛新石,曹杰. 煤气与热力. 1997(04)
[7]管簇结构腔体式吸收器热效率所受边界条件的影响[J]. 侴乔力,葛新石,李业发,程曙霞,刘理江. 太阳能学报. 1996(01)
[8]管簇结构腔体式吸收器热性能的数值分析[J]. 侴乔力,葛新石,程曙霞,李业发. 太阳能学报. 1995(01)
博士论文
[1]以纳米流体为工质的自然循环太阳能集热系统研究[D]. 倪煜.浙江大学 2011
[2]槽式太阳能直接蒸汽热发电系统性能分析与实验研究[D]. 杨宾.天津大学 2011
[3]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]自然循环太阳能蒸汽发生系统传热特性实验研究[D]. 陈欢.浙江大学 2013
[2]新型中高温太阳能喷雾式蒸汽发生器研究[D]. 刘小琳.华中科技大学 2011
[3]回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统的设计及理论分析[D]. 彭耀锋.浙江大学 2007
本文编号：3199537
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