太陽(yáng)能真空管在太陽(yáng)能熱氣流發(fā)電中的應(yīng)用.pdf

1、太陽(yáng)能是一種取之不盡，用之不竭的新型可再生能源，而太陽(yáng)能煙囪發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)綜合應(yīng)用溫室效應(yīng)技術(shù)、煙囪技術(shù)以及風(fēng)力渦輪發(fā)電技術(shù)于一體的太陽(yáng)能發(fā)電新技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)和利用太陽(yáng)能的一種新的途徑。太陽(yáng)能煙囪系統(tǒng)的低效率以及由于太陽(yáng)能煙囪過高而存在的工程安全性差和工程費(fèi)用過高的問題是影響建造商業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能煙囪電站的重要因素。太陽(yáng)能煙囪系統(tǒng)中氣流的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布對(duì)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換、渦輪轉(zhuǎn)子的輸出功率有很大的影響。 本文首先分析

2、了利用全玻璃太陽(yáng)能真空管能吸收太陽(yáng)輻射并快速加熱內(nèi)部空氣的特性，其次討論在不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的情況下，空氣在全玻璃太陽(yáng)能真空管中被加熱時(shí)溫度、速度和壓力的變化，再次討論空氣在不同情況下對(duì)太陽(yáng)能煙囪的發(fā)電效率的影響。 介紹了太陽(yáng)能煙囪熱氣流發(fā)電的原理、特點(diǎn)和主要的結(jié)構(gòu)，分析了集熱棚、煙囪、渦輪機(jī)和儲(chǔ)熱地面四個(gè)主要的組成部分，特別是對(duì)組成集熱棚的全玻璃太陽(yáng)能真空管進(jìn)行了詳細(xì)的描述和性能分析。 利用FLUENT計(jì)算，揭示了全玻璃

3、太陽(yáng)能真空集熱管測(cè)試狀態(tài)下的壓力場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，分析了全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管壓力場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響因素。根據(jù)太陽(yáng)能真空集熱管的物理模型和FLUENT的建模要求，建立了太陽(yáng)能真空集熱管的FLUENT計(jì)算的模型。根據(jù)太陽(yáng)能真空集熱管在空曬狀態(tài)下的工作條件，設(shè)置FLUENT計(jì)算的邊界條件，對(duì)不同輻射強(qiáng)度600 w/㎡、800 w/㎡、1000w/㎡和1200w/㎡下的壓力場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，清楚地觀察到太陽(yáng)能真空集熱管聯(lián)

4、箱的進(jìn)口、出口和太陽(yáng)能真空管頂部、中部和底部在各種工況下的壓力場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布不相同的情況。分析了模擬計(jì)算的結(jié)果，并對(duì)不同輻射強(qiáng)度下得出的速度、溫度和壓力結(jié)果做出對(duì)比。 本文中應(yīng)用數(shù)值計(jì)算方法，在一定假設(shè)條件下，建立了適宜于太陽(yáng)能煙囪系統(tǒng)中氣流的數(shù)值計(jì)算模型。并利用建立的數(shù)值模型，采用通用商業(yè)CFD軟件FLUENT對(duì)太陽(yáng)能煙囪系統(tǒng)中速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。在其它條件不變的情況下，得出太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度不同時(shí)對(duì)集熱棚