夾層式真空管太陽熱水器得熱機理的研究.pdf

1、太陽能熱水器的應用已日益廣泛，而夾層式熱水器是一種新型的產(chǎn)品，在這類熱水器的試用過程中出現(xiàn)了一些問題，例如在不用水的情況下連續(xù)曝曬會造成夾層內(nèi)壓力過大，甚至使得熱水器端蓋焊接處爆裂等。為解決這些問題，有必要對夾層式熱水器的得熱機理進行系統(tǒng)的研究。 這方面的研究通常可采用實驗和數(shù)值模擬的方法。本文主要是通過計算流體力學與傳熱學Phoenics軟件來對熱水器內(nèi)的因自然對流而產(chǎn)生的流動與換熱進行模擬和研究。 作為研究的第一步，

2、先以夾層的二維模型為主要研究對象，真空管部分則簡化為邊界條件。 本研究分穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩部分：穩(wěn)態(tài)模型主要研究結構和材料對夾層內(nèi)對流與換熱的影響。模擬結果表明，上置式結構的夾層最不利于流體的流動，夾層內(nèi)的換熱效果最差，同心的夾層結構次之，下置式結構的夾層最有利于流體的流動，夾層內(nèi)的換熱效果最好。導熱系數(shù)小的材料作保溫層不僅會減小材料內(nèi)部的導熱，同時也減弱了夾層內(nèi)的流動與換熱。 非穩(wěn)態(tài)模型初步模擬了夾層內(nèi)的加熱—冷卻—再加熱