玻璃真空管振荡流热管太阳能集热器的设计及实验研究

发布时间：2023-01-08 17:31

　　本课题依托国家863计划项目“承压式振荡热管太阳能热水器的开发”资助,将目前国际上倍受瞩目的高效传热元件---振荡热管应用到太阳能集热器。开发出可承压式振荡热管太阳能集热器。本文总结了当前国内外振荡热管及太阳能集热器热性能测试研究现状,通过室内实验研究了单根柱形振荡热管的基本传热规律。通过室外热性能测试系统研究了玻璃真空管振荡热管太阳能热水系统热性能。主要研究内容如下： 1、依据玻璃真空管的结构将振荡热管设计制作成柱形管束,通过研究与分析工质、充液率、加热段与冷却段长度、弯头数、热管管材特性、管内真空度对振荡热管的影响,探讨出振荡热管适合应用于作为玻璃真空管吸热内管的参数。自行设计了玻璃真空管振荡热管太阳能集热器,掌握了振荡热管的机械加工,真空抽取密封,太阳能集热器加工组装等工艺、室外热性能测试平台搭建等。 2、建立了单根柱形振荡热管元件热性能室内测试实验台,分别通过改变加热功率、倾角对单根柱形振荡热管元件热性能进行了测试,掌握了单根振荡热管元件的基本传热规律,为太阳能热水系统热性能室外测试奠定了基础。 3、建立了玻璃真空管振荡热管太阳能热水系统热性能室外测试实... 

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 太阳能热利用
            1.1.1.1 低温领域
            1.1.1.2 中温领域
            1.1.1.3 高温领域
        1.1.2 太阳能热水器发展现状
            1.1.2.1 平板型太阳能集热器
            1.1.2.2 玻璃真空管太阳能集热器
        1.1.3 振荡热管应用研究现状
    1.2 太阳能集热器热性能测试研究现状
    1.3 课题研究内容
第2章 振荡流热管太阳能集热器的设计与制作
    2.1 引言
    2.2 振荡热管设计
        2.2.1 工质的选择
        2.2.2 充液率的选择
        2.2.3 加热段与冷却段长度的选择
        2.2.4 弯头数的选择
        2.2.5 热管管材特性的选择
        2.2.6 管内真空度的影响及抽取
    2.3 集热器基本结构
    2.4 本章小结
第3章 单根柱形振荡热管元件传热规律
    3.1 单根柱形振荡热管元件实验台简介
    3.2 启动特性分析
    3.3 实验结果分析
    3.4 本章小结
第4章 太阳能集热器瞬时效率曲线测定
    4.1 室外瞬时效率实验台简介
    4.2 瞬时效率曲线的测定
    4.3 空晒实验
    4.4 空晒实验
    4.5 本章小结
第5章 太阳能热水系统热性能测试
    5.1 热水系统热性能测试平台介绍
    5.2 实验现象分析
        5.2.1 热管加热段管壁温度与太阳能辐射强度变化图
        5.2.2 不同倾角下水箱内水温变化图
        5.2.3 白昼12小时非稳态效率随时间变化图
        5.2.4 不同倾角下非稳态效率变化图
    5.3 测试结果分析
        5.3.1 热水系统能量平衡方程
        5.3.2 日有用得热量
        5.3.3 太阳能热水系统性能方程
        5.3.4 平均热损系数
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]玻璃真空管内插热管式太阳热水系统热性能研究[J]. 闫素英,田瑞,于文艳,后尚,张丽娜.  太阳能学报. 2009(08)
[2]倾斜角及充液率对脉动热管运行性能的影响[J]. 杨洪海,韩洪达,GROLL Manfred.  动力工程. 2009(02)
[3]加热段冷却段长度分配对脉动热管性能的影响[J]. 汪双凤,西尾茂文.  华南理工大学学报(自然科学版). 2007(11)
[4]非均匀截面自激振荡流热管内热传输特性实验研究[J]. 商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平.  热能动力工程. 2007(02)
[5]尺度效应对脉动热管启动和运行的影响[J]. 曲伟,周岩,马鸿斌.  工程热物理学报. 2007(01)
[6]自激振荡流热管脉冲加热强化传热实验研究[J]. 冼海珍,商福民,刘登瀛,杜小泽,杨勇平.  工程热物理学报. 2006(03)
[7]倾斜角度及加热方式对脉冲热管传热性能的影响[J]. 张显明,徐进良,施慧烈.  中国电机工程学报. 2004(11)
[8]脉动热管运行可视化及传热与流动特性的实验研究[J]. 曹小林,席战利,周晋,晏刚.  热能动力工程. 2004(04)
[9]太阳热水器瞬时效率测试中的误差分析[J]. 宋爱国.  江西能源. 2001(03)



本文编号：3728891