一種碟式太陽(yáng)能斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)腔式吸熱器熱性能分析.pdf

1、吸熱器是太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電的關(guān)鍵部件。在碟式太陽(yáng)能斯特林熱發(fā)電系統(tǒng)中，適用于中高溫條件的腔式吸熱器被安置在聚光器的焦點(diǎn)處，接收來(lái)自聚光器的高熱流密度的太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)換成熱能。吸熱器的熱性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性。因此，依據(jù)腔式吸熱器內(nèi)部溫度分布特性以及熱損失特性的研究結(jié)果，對(duì)腔式吸熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化是提高碟式太陽(yáng)能斯特林熱發(fā)電轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。
　　本文以5kW碟式太陽(yáng)能斯特林熱發(fā)電系統(tǒng)的腔式吸熱器為研究對(duì)象，基于自然對(duì)流換

2、熱和DO輻射換熱模型對(duì)腔式吸熱器的靜態(tài)熱性能和動(dòng)態(tài)熱性能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，模型考慮了溫度對(duì)空氣熱物性的影響和換熱方式多樣性所帶來(lái)的熱邊界條件設(shè)定的復(fù)雜性。對(duì)腔式吸熱器的靜態(tài)熱性能，研究了壁面溫度、壁面發(fā)射率、傾角、形狀以及開口比等參數(shù)對(duì)其熱性能的影響，給出了吸熱器的散熱特性以及優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)模型。分析結(jié)果表明，較低的內(nèi)壁面溫度、較低的壁面發(fā)射率、較高的傾角以及控制在8左右開口比的吸熱器模型有利于減少腔式吸熱器的熱損失。在此基礎(chǔ)上，本文還

3、研究了熱流邊界和外界風(fēng)混合對(duì)流條件對(duì)腔式吸熱器熱性能的影響。
　　針對(duì)太陽(yáng)能時(shí)間分布不穩(wěn)定性和空間分布不均勻性的特征，對(duì)腔式吸熱器進(jìn)行了動(dòng)態(tài)熱性能的數(shù)值模擬，研究了吸熱器在不同時(shí)刻、不同熱源分布形式下吸熱器熱性能的變化規(guī)律。研究表明：吸熱器的上部分區(qū)域?yàn)楦邷貐^(qū)，上壁面的最高溫度不在中心處。入射輻射熱流越大，吸熱器內(nèi)部平均溫度越高。入射輻射熱流分布越集中，吸熱器內(nèi)部溫度分布越均勻。
　　最后對(duì)5kW斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的熱電轉(zhuǎn)換特性進(jìn)