2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、目前太陽能熱利用主要集中在低溫太陽能利用,最具代表性的是真空集熱管式太陽能熱水器。本文是基于傳統(tǒng)熱管式真空集熱管,聯(lián)合無錫美孚太陽能公司設計出一種以銅-水重力熱管作為傳熱元件的翅片熱管式真空集熱管。
  所設計的集熱管利用熱管的耐冰凍、啟動快、保溫性能好、承壓能力強、耐熱沖擊、易于安裝維修等特點,翅片增加了熱管吸熱段對太陽輻射能的吸收量,同時將熱管技術與真空技術相結(jié)合,減少了熱管對環(huán)境的傳熱,提高了集熱效率。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)

2、論如下:
  (1)建立單根集熱管能量分析模型,包括蒸發(fā)段和冷凝段的換熱模型,理論分析各自的傳熱過程,推導出其瞬時熱效率方程及總熱損失系數(shù)、效率因子和熱轉(zhuǎn)移因子的計算式。再根據(jù)實例模擬計算集熱器瞬時熱效率方程:η=0.718-1.084Tf-Ta/I。
  (2)采用MATLAB編制集熱管的計算分析程序,模擬分析氣象參數(shù)和運行參數(shù)對集熱管熱性能的影響。得出結(jié)論:太陽輻射強度是集熱管熱性能的主要影響因素,理論最高效率在58%左

3、右;室外環(huán)境風速對集熱管的熱性能幾乎沒有影響;流體流量和進口溫度也是影響集熱管熱性能的重要參數(shù),理論最佳工況點流量為0.018kg/s,在越高的太陽輻照強度下,集熱管的熱穩(wěn)定性越好、抗水溫波動的能力較好。
  (3)搭建室外動態(tài)實驗平臺,通過實驗對集熱管和集熱器進行熱性能研究。在流量0.003kg/s下,集熱管實測瞬時熱效率為45.97%~56.52%,總熱損失系數(shù)為1.2028~1.5995。瞬時熱效率、總熱損失系數(shù)都隨輻照強度

4、的升高而增大,且增大的幅度在不斷變大;在同一輻照強度下,提高流量,瞬時熱效率增大,總熱損失系數(shù)減小。實驗值與理論值的變化趨勢一致,在800W/m2下瞬時熱效率理論與實驗的誤差在6.8%;流量對集熱管熱性能影響,實測進出口溫差和瞬時熱效率最大誤差分別為14.8%和11.5%,實測最佳工況點流量為0.016kg/s;進口溫度對集熱管熱性能影響,與理論的最大誤差都在7.7%左右,實測進口溫度的升高對集熱管熱性能的影響要大于理論分析。
 

5、 (4)在流量0.04kg/s下,集熱器出口水溫最高可達65.36℃,儲熱水箱中的均溫最高可達64.55℃,最大瞬時集熱量為1344.288W,實測瞬時熱效率范圍為62.38%~68.89%。分析得:瞬時熱效率隨流體均溫與環(huán)境溫度差值的增大而減小;流體進口溫度增大,導致瞬時熱效率下降;瞬時熱效率隨輻照強度的增大而有所減小,但降幅只有6%左右,可見其穩(wěn)定性較高;當輻射強度值一定時,提高流量,瞬時熱效率增大;總熱損失系數(shù)實際上并非完全是常數(shù)

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