以納米流體為工質(zhì)的自然循環(huán)太陽能集熱系統(tǒng)研究.pdf

1、納米流體與太陽能熱發(fā)電是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，本文將太陽能槽式集熱器與熱管技術(shù)結(jié)合，以水和納米流體做為換熱工質(zhì)，設(shè)計(jì)、搭建了以納米流體為工質(zhì)的自然循環(huán)太陽能集熱系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)功率為50KW，采用熱管技術(shù)產(chǎn)生0.5-0.8MPa的飽和蒸汽。
　　為了獲得穩(wěn)定、高效的換熱工質(zhì)，對(duì)納米流體的穩(wěn)定性和換熱特性進(jìn)行了研究。本文采用布朗動(dòng)力學(xué)模擬的方法，對(duì)影響穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了分析，模擬考慮了顆粒的聚合和沉淀之間相互作用對(duì)穩(wěn)定性的影響，著重分析

2、了納米顆粒直徑、顆粒體積分?jǐn)?shù)、zeta電位對(duì)穩(wěn)定性的影響，利用顆粒體積分?jǐn)?shù)空間分布的脈動(dòng)強(qiáng)度和脈動(dòng)平整度表征了顆粒群的分布和顆粒聚合的程度，定量評(píng)價(jià)了顆粒的聚合效應(yīng)。
　　納米流體自然對(duì)流換熱特性的研究分別采混合模型和歐拉.拉格朗日方法，模擬采用不可壓縮的Navier-Stokes方程進(jìn)行求解，納米顆粒受力主要考慮阻力、重力、布朗力、熱泳力等在微觀尺度及實(shí)驗(yàn)中證實(shí)起主要作用的力，采用拉格朗日方法跟蹤實(shí)際顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，采用雙向耦合

3、方面考慮了納米顆粒與流體之間動(dòng)量耦合以及能量的耦合，做到了微觀層次上反映納米顆粒與流體之間的相互作用。
　　在廊坊中科院實(shí)驗(yàn)基地建立了自然循環(huán)太陽能集熱系統(tǒng)，系統(tǒng)采用槽式線聚焦，東西方向單軸跟蹤，鏡面采用FLABEG反射鏡面，集熱器為自主設(shè)計(jì)的同軸套管式集熱管，利用熱管技術(shù)將熱量傳輸給蒸發(fā)器，通過控制蒸發(fā)器壓力，得到符合規(guī)定參數(shù)的蒸汽。對(duì)太陽能集熱系統(tǒng)的啟動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，通過實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)可以穩(wěn)定產(chǎn)生蒸汽，在0.5MPa時(shí)以