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文檔簡(jiǎn)介
1、DSG’槽式太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù),簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)槽式太陽(yáng)能熱利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了整個(gè)集熱系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)化效率,是當(dāng)今研究發(fā)展的新方向。本文實(shí)驗(yàn)及理論研究了DSG集熱器熱效率及集熱金屬管周向溫度分布,對(duì)于降低集熱管溫度和周向最大溫差以延長(zhǎng)涂層壽命、減少集熱管的熱損及熱應(yīng)力等DSG關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展有著重要的意義。
本文建立DSG槽式太陽(yáng)能熱效率及集熱金屬管壁溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),分析了不同工況對(duì)DSG槽式集熱器熱效率及管壁溫度的影響,實(shí)驗(yàn)表明:
2、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和工質(zhì)流速對(duì)集熱器熱效率影響較大;當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度從200W/m2變化至600 W/m2時(shí),熱效率從44%提高至54%,壁面溫度增加了7K;工質(zhì)流速由0.4 kg/s變化至1.2 kg/s時(shí),熱效率提高了近3個(gè)百分點(diǎn)。
擬合并驗(yàn)證了以金屬管壁溫為基準(zhǔn)的熱損計(jì)算公式,分析表明:熱損隨著壁面溫度呈指數(shù)規(guī)律提高,集熱金屬管壁面溫度從100℃增加到300℃時(shí),熱損從5 W/m2增加到35 W/m2左右;熱損與環(huán)境風(fēng)速成線
3、性關(guān)系,環(huán)境風(fēng)速?gòu)?增加到10m/s時(shí),熱損由19W/m2增加至31 W/m2;當(dāng)環(huán)境溫度由273K變化至303K時(shí),熱損只降低了3 W/m2左右。
以DSG集熱管為研究對(duì)象,總結(jié)出管內(nèi)工質(zhì)流態(tài)為分層流、環(huán)狀流的臨界質(zhì)量流速值及其傳熱系數(shù),建立了集熱金屬管導(dǎo)熱傳熱模型,并對(duì)物理模型及控制方程進(jìn)行網(wǎng)格劃分和離散,得到多元非線性方程組,采用最小二乘法對(duì)其進(jìn)行求解。計(jì)算結(jié)果與本文實(shí)驗(yàn)及Eck實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了比較,相對(duì)誤差在10%以內(nèi),
4、驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性。
利用數(shù)值模擬,研究了集熱管內(nèi)工質(zhì)三種流態(tài)下周向溫度分布及太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、工質(zhì)流速、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境溫度、金屬管材質(zhì)等對(duì)金屬管周向溫度的影響。研究表明:在7MPa下,環(huán)狀流的金屬管壁周向溫度的最大溫差最小,約7-12℃左右;分層流的最大溫差次之約為12-22℃左右;而飽和蒸汽段最大溫差最大達(dá)到30-35℃左右。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)金屬管壁面最高溫度的影響較大。當(dāng)輻射強(qiáng)度從200W/m-2變化至800W/m2時(shí)
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