盐梯度太阳池水体研究及表层结冰对太阳池性能的影响

发布时间：2024-03-21 04:24

　　盐梯度太阳池是一种自上而下盐度逐渐增大的盐水池,用于收集和储存太阳能并作为热源加以利用。作为太阳能热利用的一种方式,太阳池具有结构简单、造价低廉、对环境污染很小等优点而引起了国内外一些新能源专家学者的研究兴趣。本文以太阳池的研究为背景,通过实验测量、理论分析、数值模拟等手段对影响太阳池性能的各个因素进行了较为全面、系统的研究,为其将来的实用化提供进一步的理论基础。主要的研究内容和成果包括以下几个方面： 对实际太阳池的灌注与维护过程中的水体从两方面进行了研究：一是盐度方面,即灌注和盐梯度维护过程中浓盐溶液的来源以及太阳池运行中盐梯度的维护；二是浊度方面,即太阳池的初始降浊及浊度控制方面的研究。盐度方面,测量了盐水的比蒸发系数并拟合出盐水蒸发方程,同时对为太阳池提供浓盐溶液的附加蒸发池所需的面积及浓缩时间进行了模拟,对课题中实际构建的太阳池,附设蒸发池面积取100m2,池水深度为10-15cm时最佳。在盐梯度的维护过程中,利用的补盐方法为：将下对流层的溶液泵取出来,再溶解一定量的盐,然后把加浓的盐溶液再重新泵回到太阳池的下对流层,另外为保证太阳池非对流层的稳定性在盐梯度维护过程中不受到破坏...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 问题的提出
        1.1.3 研究目的和意义
    1.2 太阳池简介
        1.2.1太阳池原理
        1.2.2 太阳池分类
        1.2.3 太阳池应用
    1.3 太阳池研究现状
        1.3.1 太阳池构建方面研究
        1.3.2 太阳池水体浊度研究概况
        1.3.3 冬季表层结冰情况下太阳池热性能研究
        1.3.4 研究评述
    1.4 本文研究内容与技术路线
2 盐梯度太阳池水体研究
    2.1 太阳池水体盐度浓缩
        2.1.1 浓缩实验研究
        2.1.2 浓缩数学计算
        2.1.3 太阳池-蒸发池结合研究
        2.1.4 太阳池不同盐度梯度时最大温差
    2.2 太阳池水体浊度研究
        2.2.1 海水与苦卤溶液的降浊实验
        2.2.2 从海水获得三种溶液的浊度变化实验
        2.2.3 浊度和盐度的扩散实验
        2.2.4 浊度的沉降实验
    2.3 太阳池运行中的维护
        2.3.1 太阳池盐梯度维护
        2.3.2 太阳池运行过程中降浊处理
        2.3.3 鹅卵石层对太阳池盐度及浊度的影响
    2.4 本章小结
3 不同浊度分布下太阳池热性能及效率
    3.1 太阳池的辐射透射率研究
    3.2 太阳辐照量的吸收
    3.3 太阳池热性能及效率研究
        3.3.1 能量分析
        3.3.2 效率分析
    3.4 热效率结果与讨论
    3.5 降雨的控制
    3.6 本章小结
4 在海边构建太阳池的研究
    4.1 太阳池实验
        4.1.1 太阳池构建
        4.1.2 实验太阳池水体特性
        4.1.3 潮汐规律
        4.1.4 温度实验结果
    4.2 海边太阳池的热性能分析
        4.2.1 太阳池储热层热量
        4.2.2 鹅卵石层能量
        4.2.3 算例
    4.3 太阳池稳定性及经济性
    4.4 本章小结
5 表层结冰对太阳池性能影响
    5.1 实验方面
        5.1.1 盐度实验
        5.1.2 透射率实验
    5.2 结冰对太阳池表层盐度的影响
    5.3 考虑结冰的辐射透射模型
    5.4 结冰融冰过程热平衡
    5.5 表层结冰太阳池稳定性模型
        5.5.1 结冰引起的盐分对流
        5.5.2 基本方程及边界条件
        5.5.3 稳定性判断
    5.6 模拟结果与讨论
        5.6.1 数值模拟
        5.6.2 模拟结果与讨论
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文情况
创新点摘要
致谢
作者简介



本文编号：3933823