槽式太阳集热器热性能研究

发布时间：2020-09-16 07:22

　　 槽式太阳能热发电技术是目前太阳能热发电技术中研究的热点之一,而集热器作为太阳能热发电系统中光热转换的关键部件,其性能的优劣将直接关系到整个发电系统性能的好坏。 本文对槽式太阳集热器的聚光特性、传热流动及热-应力等热力性能进行了相关研究,主要的研究成果概述如下： (1)建立了槽式太阳能集热系统的聚光模型,采用基于蒙特卡洛光线追踪(MCRT)法的SolTrace软件对槽式太阳集热器的聚光特性进行研究,并通过模型对比验证,证实了模型的有效性。在此基础上,分析了集热器几何聚光比及边缘角对槽式太阳集热器聚光特性的影响规律； (2)建立了槽式太阳集热器的传热流动数学模型,结合前文中所得到的吸热管表面圆周方向热流密度的分布特性,以此为边界条件,使用FLUENT软件进行模拟,分析了DNI、集热器入口流体温度及流速对集热器集热效率、流经集热器的流体温升、压损及吸热管表面圆周方向温度分布特性等集热器热力性能的影响规律,并在此基础上引入集热器折合效率的概念,以此对流经集热器的传热流体流速进行优化； (3)建立了槽式太阳集热器吸热管的热-应力分析模型,结合LS-2集热器吸热管圆周方向的热流密度分布特性,通过ANSYS软件,使用间接法对吸热管的温度场、等效应力场及应变场的稳态与瞬态分布进行了模拟分析,确定了吸热管容易发生热变形或热疲劳的位置。并分析了太阳直射辐射出现阶跃变化时的吸热管管壁温度、热应力及应变的响应规律。 研究结果将为槽式太阳集热器的优化设计及安全运行提供理论参考。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：TK513.1

【参考文献】

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4 肖杰;何雅玲;程泽东;陶于兵;徐荣吉;;槽式太阳能集热器集热性能分析[J];工程热物理学报;2009年05期

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6 高志超;隋军;刘启斌;王亚龙;赵芫桦;宿建峰;李和平;金红光;;30m~2槽式太阳能集热器性能模拟研究[J];工程热物理学报;2010年04期

7 王亚龙;刘启斌;隋军;赵芫桦;宿建峰;李和平;金红光;;抛物槽式太阳能集热器集热实验及模拟研究[J];工程热物理学报;2010年08期

8 尹增谦,管景峰,张晓宏,曹春梅;蒙特卡罗方法及应用[J];物理与工程;2002年03期

9 崔映红;卑振华;;抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年03期

10 程泽东;何雅玲;崔福庆;;聚光集热系统统一MCRT建模与聚光特性[J];科学通报;2012年22期

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本文编号：2819570