蛇形流道太阳能平板集热器的数值分析

发布时间：2021-11-10 03:57

　　为了提高集热器的集热效率和减小占地面积,对传统的平板集热器流道进行改进,把整体空腔流道改为蛇形流道.利用CFD软件对蛇形流道太阳能平板集热器进行数值模拟,分析集热器入口流速对集热器出口温度和集热效率的影响.结果表明:蛇形流道太阳能平板集热器内部特殊的流道为空气提供有效的漩涡生成场所;入口速度越大,漩涡越大;相邻两气腔内的漩涡越近,集热效果越好.随着入口流速的增加,集热器效率明显增加直到稳定.该模型下的集热效率最高能达到0.76.集热器出口温度随入口流速的增加逐渐降低直到稳定,稳定温度下对应的最低流速为4 m/s,并且出口温度随辐射强度的增加而增大. 

【文章来源】：东北电力大学学报. 2018,38(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

蛇形流道平板集热器的立体图

图2入口速度不同时的集热器内空气流动流线图不同入口速度时集热器内的空气流动流线图，如图2所示．通过对比可以明显的看出:随着入口速度的增加，流道内出现的漩涡越明显，相邻两漩涡距离越近，重合度也越高，即产生了更大的扰动，破坏了流体边界层，使得雷诺数增大从而使换热系数增加，换热效果变好，漩涡区域温度明显较高．4．2集热器水平中心面温度分布云图入口速度不同时的集热器中心水平面温度分布云图，如图3所示．工质流入集热器后，慢慢被加热直至流出集热器．随着空气流速的加大，集热器出口温度明显降低，且在流道内部沿左侧内壁的温度较右侧高．结合图2的分析，这是由于漩涡一般都发生在左侧内壁附近，漩涡的发生使其局部雷诺数变大，更趋于紊流，换热系数增加换热效果明显．但是随着入口流速的增加，工质在流道内部停留时间变短，加热时间减少，从而使得出口温度降低．图3入口速度不同时的集热器中心水平面温度分布云图46东北电力大学学报第38卷

图2入口速度不同时的集热器内空气流动流线图不同入口速度时集热器内的空气流动流线图，如图2所示．通过对比可以明显的看出:随着入口速度的增加，流道内出现的漩涡越明显，相邻两漩涡距离越近，重合度也越高，即产生了更大的扰动，破坏了流体边界层，使得雷诺数增大从而使换热系数增加，换热效果变好，漩涡区域温度明显较高．4．2集热器水平中心面温度分布云图入口速度不同时的集热器中心水平面温度分布云图，如图3所示．工质流入集热器后，慢慢被加热直至流出集热器．随着空气流速的加大，集热器出口温度明显降低，且在流道内部沿左侧内壁的温度较右侧高．结合图2的分析，这是由于漩涡一般都发生在左侧内壁附近，漩涡的发生使其局部雷诺数变大，更趋于紊流，换热系数增加换热效果明显．但是随着入口流速的增加，工质在流道内部停留时间变短，加热时间减少，从而使得出口温度降低．图3入口速度不同时的集热器中心水平面温度分布云图46东北电力大学学报第38卷

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3486529