硅油光-熱老化氣升式外環(huán)流反應器流動特性研究.pdf

1、在聚光光伏系統(tǒng)中，為了保證聚光硅電池在高光強下的轉(zhuǎn)換效率，選擇二甲基硅油作為液浸液體對太陽電池進行冷卻。因此二甲基硅油的長期適用性對液浸聚光光伏系統(tǒng)工程的推廣至關(guān)重要。但是針對傳統(tǒng)液體老化試驗的不足，設(shè)計并制作了用于二甲基硅油光-熱老化試驗的氣升式外環(huán)流光化學環(huán)隙反應器。主要研究了反應器的流動特性，同時也對反應器的傳熱特性和光強分布做了初步研究。
　?。?）采用壓差法和粒子示蹤法研究了表觀氣速、液體粘度、溫度以及固含率對氣含率和循

2、環(huán)液速的影響。結(jié)果表明表觀氣速、液體粘度和溫度的增加有利于氣含率的增加，固含率在0.75％時，上升區(qū)氣含率最高；表觀液速隨表觀氣速和溫度的增加而增加，隨粘度的增加而減小，循環(huán)液速在固含率為0.5%-0.75%時出現(xiàn)最大值；反應器的升溫速率在表觀氣速為0.06m/s時最大，同時，反應區(qū)溫度軸向分布較均勻，表觀氣速越大，溫度分布越均勻。
　?。?）應用光學理論，建立了反應區(qū)內(nèi)光強的分布；應用兩相流理論，建立了上升管氣含率關(guān)聯(lián)式。在整個

3、操作參數(shù)范圍內(nèi)，將兩相流流型分為泡狀流和過渡彈狀流兩種流型；并應用擬均相流和改進的分相流假設(shè)分別建立流動平衡方程，獲得循環(huán)液速的預測公式。與實驗結(jié)果相比，氣含率的平均誤差為7.3%，表觀液速在泡狀流和過渡彈狀流流型下的平均誤差分別為4.43%和3.52%。
　?。?）在Fluent軟件中采用歐拉多相流模型和RNG k-ε湍流模型對反應器進行了三維全尺寸數(shù)值模擬，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)和硅油物性參數(shù)對反應器中氣液兩相流動的影響，得