利用旋流效应强化太阳能空气集热器性能的研究

发布时间：2021-11-10 04:52

　　作为化石能源的最佳替代品,太阳能为人类社会提供一个清洁,美好的能源世界。而太阳能集热器是聚集太阳辐射能的重要应用。本次论文基于课题组前期搭建的户外瞬时换热式空气集热器,本文的仿真计算模型是根据具体搭建的实验台数据建立,利用仿真软件研究其集热器内部流体流动和传热特性,得到的研究结果发现:引入挡板装置,内部流体流动被重新组合,通过接连的地产生二次流增加了流体的混乱程度,延长流体在内部的传热时间,强化了集热器的热性能。但因为挡板的引入在其后侧位置较大的流动分离使得各种小范围的旋涡形成,相对位置的底板因为旋涡的作用,热量没能有效的利用进而形成较高温度的热斑,这造成了较明显的热量流失。本文以消除腔室内的涡流区为目标,在腔内引入风扇,通过制造旋流破坏涡流区,加强流体微团混合,抑制热斑的生成,以期获得更高的集热效率。本文运用数值手段分析了旋流类型和旋流强度对性能提升效果的影响,通过流动及换热特性的分析,揭示了旋流强化集热器热性能的机理。获得的主要结论如下:在计算工况内,被动旋流最优工况的集热效率增长率提升为16.03%,主动旋流最优工况的集热效率增长率提升为22.78%;实验工况中,最优模型的集热效... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳能光热利用装置

第1章绪论3图1-2平板型太阳能空气集热器原理图平板型太阳能空气集热器是一种清洁、高效的太阳能光热利用装置。平板太阳能集热器的基本工作原理概括地说是，将集热器放置在太阳光可以照射到的地方使得光线可以穿过上层盖板照射到底面被吸热板吸收，其中较多的太阳能被底板吸收，太阳能转化为热能，并可以与内部流动的工质进行热传递。原理图见1-2。平板型太阳能空气集热器因为其较高的可操作性，运行安全，价钱低等优点，在具体应用过程中也没有二次能量转换、堵塞和泄漏等缺点，平板型太阳能空气集热器现已被应用到农副产品干燥[1-5]，溶液祛湿[6-7]，生产生活用热水[8]和建筑物辅助供暖[9]等多个领域。其中简单介绍农副产品的干燥流程，具体见图1-3。图1-3农副产品干燥流程图

第1章绪论3图1-2平板型太阳能空气集热器原理图平板型太阳能空气集热器是一种清洁、高效的太阳能光热利用装置。平板太阳能集热器的基本工作原理概括地说是，将集热器放置在太阳光可以照射到的地方使得光线可以穿过上层盖板照射到底面被吸热板吸收，其中较多的太阳能被底板吸收，太阳能转化为热能，并可以与内部流动的工质进行热传递。原理图见1-2。平板型太阳能空气集热器因为其较高的可操作性，运行安全，价钱低等优点，在具体应用过程中也没有二次能量转换、堵塞和泄漏等缺点，平板型太阳能空气集热器现已被应用到农副产品干燥[1-5]，溶液祛湿[6-7]，生产生活用热水[8]和建筑物辅助供暖[9]等多个领域。其中简单介绍农副产品的干燥流程，具体见图1-3。图1-3农副产品干燥流程图


本文编号：3486613