立式集熱板太陽(yáng)能熱氣流系統(tǒng)運(yùn)行性能研究.pdf

1、針對(duì)依托城市高層建筑而建的立式集熱板式太陽(yáng)能熱氣流電站系統(tǒng)，課題組前期采用理論分析、數(shù)值計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)依托高層建筑的立式集熱板太陽(yáng)能熱氣流電站系統(tǒng)的運(yùn)行性能進(jìn)行了相關(guān)研究。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)透平機(jī)組對(duì)系統(tǒng)流場(chǎng)的影響，將系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)自然對(duì)流與渦輪風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性及發(fā)電機(jī)阻力特性相結(jié)合，推導(dǎo)了電站系統(tǒng)的輸出功及能量轉(zhuǎn)換效率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并對(duì)影響電站系統(tǒng)輸出功及能量轉(zhuǎn)換效率的因素進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明:系統(tǒng)最大能量轉(zhuǎn)換

2、效率隨著煙囪厚度的增加而增加，隨著煙囪高度增加先增大后減小，而煙囪寬度對(duì)系統(tǒng)最大能量轉(zhuǎn)換效率的影響很小。并采用數(shù)值模擬的方法對(duì)電站系統(tǒng)流場(chǎng)及溫度場(chǎng)進(jìn)行研究，得出透平發(fā)電機(jī)組的最佳安裝位置在煙囪流道的頂部。
　　應(yīng)用(火積)及(火積)耗散理論推導(dǎo)了電站系統(tǒng)的(火積)耗散及(火積)耗散熱阻，分析了煙囪尺寸（寬度、厚度和高度）對(duì)系統(tǒng)(火積)耗散熱阻的影響。結(jié)果表明:系統(tǒng)(火積)耗散熱阻隨系統(tǒng)高度、寬度的增加而逐漸減小，但是系統(tǒng)寬度受高層

3、建筑窗間距的限制，高度受高層建筑高度的限制，因此系統(tǒng)的(火積)耗散熱阻不可能為零。系統(tǒng)(火積)耗散熱阻隨系統(tǒng)厚度的增加先減小后增大，當(dāng)系統(tǒng)中煙囪流道的厚度為0.9598m時(shí)，(火積)耗散熱阻最小，在(火積)耗散理論下此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行性能最優(yōu)。
　　應(yīng)用場(chǎng)協(xié)同理論對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中各主要參數(shù)的協(xié)同機(jī)制進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出系統(tǒng)湍流邊界層內(nèi)的速度分布及溫度分布，并建立了系統(tǒng)內(nèi)流場(chǎng)質(zhì)點(diǎn)各物理量的協(xié)同關(guān)系，分析了各協(xié)同角隨雷諾數(shù)變化關(guān)系。結(jié)果表明:系統(tǒng)