一種多孔容積式太陽(yáng)能吸熱器的高溫?zé)徂D(zhuǎn)換特性研究.pdf

1、太陽(yáng)能聚集器與太陽(yáng)能高溫吸熱器是太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)中的兩大關(guān)鍵部件，聚集器的聚集效果與吸熱器的熱轉(zhuǎn)換效率影響到整個(gè)太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)效率的高低。泡沫金屬由于其耐高溫、比表面積大、熱導(dǎo)率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于非空氣工質(zhì)的太陽(yáng)能吸熱器的研究與應(yīng)用之中。本文以十六碟太陽(yáng)能聚集器為能量輸入平臺(tái)，考慮其聚集性能約束，通過(guò)吸熱器研制、實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論分析，研究高溫有壓氣流高效熱轉(zhuǎn)換技術(shù)。
　　首先針對(duì)十六碟聚集器進(jìn)行了設(shè)備的檢修與調(diào)試，采

2、用實(shí)驗(yàn)測(cè)量研究的方法獲得了十六碟聚集器焦斑聚集能流分布特性；利用水冷熱流計(jì)、紅外熱像儀等設(shè)備對(duì)聚集光束在熱轉(zhuǎn)換元件內(nèi)的傳輸特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究與分析。
　　針對(duì)十六碟聚集器的太陽(yáng)能流條件，設(shè)計(jì)了一款高效熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)裝置，構(gòu)建了太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)裝置的高效緊湊結(jié)構(gòu)技術(shù)方案；太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及光學(xué)窗口、熱轉(zhuǎn)換器內(nèi)的太陽(yáng)能吸收、熱輻射、對(duì)流和導(dǎo)熱耦合過(guò)程，利用Fluent軟件，對(duì)吸熱器內(nèi)高溫?zé)徂D(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析研究，獲得了熱轉(zhuǎn)

3、換實(shí)驗(yàn)裝置的三維溫度場(chǎng)分布。
　　利用研制的實(shí)驗(yàn)裝置與測(cè)量系統(tǒng)，以十六碟聚集器為平臺(tái)，進(jìn)行太陽(yáng)能高溫氣流熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析；利用紅外熱像儀測(cè)量窗口及各壁面溫度，根據(jù)溫度測(cè)量結(jié)果計(jì)算各壁面散熱損失，對(duì)熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行換熱效率的分析。
　　通過(guò)本文研究，對(duì)容積式太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換技術(shù)有了較為深入的認(rèn)識(shí)，獲得了十六碟聚集器聚集及通過(guò)熱轉(zhuǎn)換元件的傳輸特性，對(duì)太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果對(duì)太陽(yáng)能