太阳能集热管截面形状对管内超临界CO 2 流动换热的影响研究

发布时间：2022-07-14 17:26

　　超临界CO₂的太阳能管式集热器通常在高压、高温、高能流密度且非均匀分布的工况下运行,为了探寻有效的流动换热与吸热综合性能强化措施,本文数值模拟研究了5种集热管截面形状对管内超临界CO₂流动换热与阻力性能的影响规律,获得了流动与换热性能、吸热性能、集热管表面温度较低且分布均匀性较优的强化方式。结果表明:1)对于不同截面形状集热管,椭圆形截面集热管的流动换热与吸热综合性能指标（j/f）（q′/q）最优且随长短轴比K的增大而先增大后减小;2)对于不同截面形状集热管表面温度,K最大的椭圆形C截面（K=2.5）的表面最高温度最低,轴向与周向温度分布均匀性最优且K越大越优。 

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
0 引言
1 物理模型
2 数学模型
    2.1 控制方程
    2.2 边界条件
    2.3 求解
    2.4 网格无关性验证
3 计算结果与讨论
    3.1 计算结果可靠性验证
    3.2 截面形状对换热系数的影响
    3.3 截面形状对压降的影响
    3.4 截面形状对集热管吸热性能及出口温度的影响
        3.4.1 截面形状对吸热性能的影响
        3.4.2 截面形状对集热管出口流体温度的影响
    3.5 截面形状对流动换热与吸热综合性能的影响
    3.6 截面形状对集热管外壁面温度的影响
        3.6.1 截面形状对集热管外壁面最高温度的影响
        3.6.2 截面形状对集热管表面轴向温度分布的影响
        3.6.3 截面形状对集热管外壁面周向温度分布的影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能腔式熔盐吸热器随时空变化的光-热-力耦合一体化方法、机理分析及其失效准则研究[J]. 何雅玲,杜保存,王坤,邱羽,刘占斌.  科学通报. 2017(36)
[2]聚光型太阳能热发电系统非均匀辐射能流特性及解决方法的研究进展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,郑章靖,梁奇.  科学通报. 2016(30)



本文编号：3661561