太阳能腔体式泡沫金属吸热器热学特性研究
发布时间：2021-10-30 03:29
吸热器是太阳能热利用系统中的核心模块,其光热转化效率是评价吸热器性能的主要指标,并影响整个系统的热利用率。多孔介质——泡沫金属由于其优良的三维导流结构、较好的导热性、较高的孔隙率和比表面积,因此具有较好的强化换热性能,是理想的吸热体材料。空气吸热器由于其工质来源广、无污染、出口无温升限制而被广泛应用;但受聚焦辐射能影响较大,易形成热斑而被损坏。本文以泡沫铜为吸热体与空气吸热器相结合有利于提高吸热器光热转化效率,降低吸热器热损坏。本文以孔密度为10PPI、20PPI和30PPI,孔隙率分别为95.12%、94.51%和95.46%的泡沫铜作为碟式聚光集热器的主要吸热体;采用实验、数值计算和理论分析的方法,研究分析了,空气流经泡沫金属时流体流动特性、泡沫铜碟式聚光器集热器光热转化效率及强化传热性能;如下:（1）为研究空气流经泡沫金属时流动特性,本文采用面心立方、蜂窝状和立方体三种等效模型,利用FLUENT在不同流速下,压降、摩擦因子等流动特性进行数值模拟;设计并搭建了一套风管式压力测试系统,对三种不同参数的泡沫铜,进行了单一和梯级叠加实验研究。结果表明:压降与入口速度呈二次线性关系,修正后...
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三种光热转化平台
第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究9第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究2.1等效模型的建立泡沫金属由固相和气相构成连通或不连通的三维结构，如下图（2-1）所示为泡沫金属的微观和整体结构。为对泡沫金属内部进行流场特性数值模拟，需要对其建模，但其错综复杂的结构为建模带来巨大困难。目前精度最高的建模方式为计算机扫描成像[46-47]，通过X射线CT扫描的方法将泡沫金属的三维结构扫描模型导入电脑中，实现对被扫描结构精确的复制。如下图（2-2）为扫描模型结构。其缺点就是成本较高，建模时较为复杂，同时需要各种辅助设备，不方便操作。国内外很多的专家学者都在寻找一种精确度较高的、简单的等效模型，以代替复杂的三维结构。图2-1泡沫金属结构Figure2-1Foammetalstructure图2-2扫描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析图（2-1）中泡沫铜的微观构造，将三维网状结构单体简化为在边长为a正六面体中心剪切一个直径为ds的球而形成的中空模型。如下图：
第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究9第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究2.1等效模型的建立泡沫金属由固相和气相构成连通或不连通的三维结构，如下图（2-1）所示为泡沫金属的微观和整体结构。为对泡沫金属内部进行流场特性数值模拟，需要对其建模，但其错综复杂的结构为建模带来巨大困难。目前精度最高的建模方式为计算机扫描成像[46-47]，通过X射线CT扫描的方法将泡沫金属的三维结构扫描模型导入电脑中，实现对被扫描结构精确的复制。如下图（2-2）为扫描模型结构。其缺点就是成本较高，建模时较为复杂，同时需要各种辅助设备，不方便操作。国内外很多的专家学者都在寻找一种精确度较高的、简单的等效模型，以代替复杂的三维结构。图2-1泡沫金属结构Figure2-1Foammetalstructure图2-2扫描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析图（2-1）中泡沫铜的微观构造，将三维网状结构单体简化为在边长为a正六面体中心剪切一个直径为ds的球而形成的中空模型。如下图：
本文编号：3465961
【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三种光热转化平台
第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究9第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究2.1等效模型的建立泡沫金属由固相和气相构成连通或不连通的三维结构，如下图（2-1）所示为泡沫金属的微观和整体结构。为对泡沫金属内部进行流场特性数值模拟，需要对其建模，但其错综复杂的结构为建模带来巨大困难。目前精度最高的建模方式为计算机扫描成像[46-47]，通过X射线CT扫描的方法将泡沫金属的三维结构扫描模型导入电脑中，实现对被扫描结构精确的复制。如下图（2-2）为扫描模型结构。其缺点就是成本较高，建模时较为复杂，同时需要各种辅助设备，不方便操作。国内外很多的专家学者都在寻找一种精确度较高的、简单的等效模型，以代替复杂的三维结构。图2-1泡沫金属结构Figure2-1Foammetalstructure图2-2扫描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析图（2-1）中泡沫铜的微观构造，将三维网状结构单体简化为在边长为a正六面体中心剪切一个直径为ds的球而形成的中空模型。如下图：
第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究9第二章泡沫金属均匀流CFD模拟及实验研究2.1等效模型的建立泡沫金属由固相和气相构成连通或不连通的三维结构，如下图（2-1）所示为泡沫金属的微观和整体结构。为对泡沫金属内部进行流场特性数值模拟，需要对其建模，但其错综复杂的结构为建模带来巨大困难。目前精度最高的建模方式为计算机扫描成像[46-47]，通过X射线CT扫描的方法将泡沫金属的三维结构扫描模型导入电脑中，实现对被扫描结构精确的复制。如下图（2-2）为扫描模型结构。其缺点就是成本较高，建模时较为复杂，同时需要各种辅助设备，不方便操作。国内外很多的专家学者都在寻找一种精确度较高的、简单的等效模型，以代替复杂的三维结构。图2-1泡沫金属结构Figure2-1Foammetalstructure图2-2扫描模型Figure2-2ScanModel2.1.1面心立方模型分析图（2-1）中泡沫铜的微观构造，将三维网状结构单体简化为在边长为a正六面体中心剪切一个直径为ds的球而形成的中空模型。如下图：
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