全玻璃太阳能真空集热管流场和温度场的研究

发布时间：2023-04-27 00:44

　　本文利用FLUENT计算和实验相结合，揭示了全玻璃太阳能真空集热管测试状态下的流场和温度场的规律，分析了太阳能真空集热管流场和温度场的影响因素，对结构设计和国家检测标准做出了评价。主要研究内容和研究成果如下： 1．根据太阳能真空集热管的物理模型和FLUENT的建模要求，建立了太阳能真空集热管的FLUENT计算模型，根据太阳能真空集热管在闷晒、空晒和散热状态下的工作条件，设置FLUENT计算的边界条件，对三种工况下的流场和温度场进行计算，计算结果与实验测试结果非常吻合； 2．通过FLUENT计算，清楚地观察到太阳能真空集热管壁面和中心部分，顶部、中部和底部在各种工况下的流场分布均不相同；得出了各种工况下的温度-时间变化曲线，沿轴线方向的温度梯度；同时还计算了各部分热损的传热流量； 3．分析了各种因素对太阳能真空集热管流场和温度场的影响。直径越大，热效率越高，但升温能力弱；长度对热效率影响不大；倾斜角度大于30°后，自然对流已经能够充分进行，考虑以能够吸收到最大太阳辐射为主；真空度和发射率对热效率和温度场影响很大，尤其是在介质温度与环境温度差异比较大时；水垢对传热影...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 太阳能真空集热管流场和温度场研究意义及方法
    1.1 引言
    1.2 全玻璃太阳能真空集热管工作机理
    1.3 太阳能真空集热管性能评价指标及国家标准
    1.4 太阳能真空集热管流场和温度场研究
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究方法
第二章 太阳能真空集热管流场和温度场FLUENT计算模型
    2.1 FLUENT计算模型和求解方法
        2.1.1 Fluent计算模型
        2.1.2 Fluent求解方法
    2.2 太阳能真空集热管闷晒状态下流场和温度场FLUENT计算
        2.2.1 定义计算模型
        2.2.2 建立实体模型和划分网格
        2.2.3 Fluent求解器选择及边界条件的设定
        2.2.4 设定控制参数、初始化及计算
        2.2.5 后处理分析
    2.3 太阳能真空集热管各种状态下的流场和温度场FLUENT计算
        2.3.1 热损系数测试状态下的流场和温度场
        2.3.2 空晒状态下的流场和温度场
第三章 太阳能真空集热管流场和温度场影响因素分析
    3.1 直径和长度的影响
    3.2 倾斜角度的影响
    3.3 初始温度和时间的影响
    3.4 真空度和发射率的影响
    3.5 水垢的影响
    3.6 辐照强度的影响
第四章 太阳能真空集热管性能评价指标和结构优化
    4.1 太阳能真空集热管结构优化
    4.2 太阳能真空集热管性能评价指标
第五章 总结和展望
参考文献
致谢



本文编号：3802521