刘怀亮
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何雅玲
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程泽东
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崔福庆
工程热物理学报
本文借助TRNSYS软件建立了具有辅助锅炉,无蓄热和回热系统的典型槽式太阳能有机朗肯循环热发电系统,采用西安地区的气象参数作为输入,分析讨论了槽式集热器不同跟踪方式的差异、有机工质和蒸发温度对有机朗肯循环的效率和输出功率的影响、循环冷却水流量与输出功率的关系.模拟结果表明:在全年大部分时期,槽式集热器的南一北轴跟踪效率优于东一西轴跟踪;在相同条件下,采用蒸发温度高的有机工质,系统的输出功率和循环效率较好;对于不同的运行参数,存在一个最佳循环冷却水流量,使系统的净输出功率最大.
关键词:
TRNSYS
,
太阳能热发电系统
,
槽式集热器
,
有机朗肯循环
徐荣吉
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何雅玲
,
肖杰
,
程泽东
工程热物理学报
利用热平衡法对桑普生产的槽式太阳能电站集热管的热性能进行了实验测试。实验结果显示，集热管内金属吸热管温度为143．6℃、200．9℃、267．2℃和290．3℃时，集热管的漏热量为21．2W／m、39．8W／m、50．5W／m、88．8W／m。根据集热管漏热的热物理过程，提出了H=f（Tabs，Tamb）=aTabs＋bTamb4＋cTabs形式的回归模型，并对所测试真空管漏热量进行了回归分析，得到漏热量的回归数学表达式H=9．376×10-10Tabs4-8．685×10-10Tamb4-2.309×10^-7Tamb。将回归模型应用于美国国家可再生能源实验室所测试的两种集热管，回归值与实验值符合较好，说明所提出的回归模型较合理。
关键词:
太阳能
,
槽式电站
,
集热管
,
漏热测试
,
非线性回归分析
程泽东
,
何雅玲
,
崔福庆
,
李东
,
韩辉
工程热物理学报
本文建立了有压腔式太阳能吸热器(PVSR)轴对称计算模型,运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了二次聚光器(SC)与有压腔式吸热器(PVR)系统内聚光过程与光热转换过程,进而与计算流体与传热的有限容积方法(FVM)结合研究了高温高压吸热器内复杂耦合传热过程.在此基础上,进一步对比考察了考虑不同换热过程的换热机理,分析了安装倾角、入口工质温度与质量流量等重要参数对有压腔式吸热器换热性能的影响.
关键词:
塔式太阳能
,
有压腔式吸热器
,
蒙特卡罗光线追踪法
,
耦合换热
,
换热机理
王娟丽
,
何雅玲
,
程泽东
,
席奂
工程热物理学报
本文首先介绍了一种有机朗肯循环(ORC)的工质筛选过程,即针对工质的环保特性、循环热效率及净输出功等选出了14种综合性能较好的工质.然后,针对所选工质,采用模拟退火算法对基本有机朗肯循环(BORC)和内回热有机朗肯循环(ORCIH)性能进行了优化计算,对比了两种循环在最佳工况下的热力学性能,并分析了变热源温度对BORC热力学性能的影响.结果显示,对于各所选工质,ORCIH的热效率与`效率相对于BORC分别提高了0.80％～3.34％和3.20％～10.22％,而BORC热效率、工质质量流量和循环净输出功均随着热源温度的升高而增大.在所选非制冷工质中benzene循环性能最好,制冷工质中R245ca与R245fa综合性能最好.
关键词:
有机朗肯循环
,
工质筛选
,
模拟退火算法
,
性能优化
,
(火用)效率
崔福庆
,
何雅玲
,
李东
,
陶于兵
,
程泽东
工程热物理学报
采用自编程的蒙特卡罗光线追迹程序模拟了太阳辐射在吸热器中的传播过程，计算求得了吸热体内的热流密度分布情况。由随机光子的传播特性可知，不同的系统参数会对吸热体内辐射分布产生影响。根据太阳辐射在吸热器中的传播顺序，本文依次考察了入射光倾角、多孔介质的几何形状以及厚度、吸收系数与消光系数比值（μa／μt）以及孔隙率（ε）等因素对SiC泡沫金属吸热体内吸收辐射分布的影响。计算结果表明入射光倾角和吸热体的几何形状是影响吸热体内热流分布均匀性的主要因素，且随着μa／μt比值的降低和ε的增加，吸热体内热流密度极值迅速减小，同时厚度方向的热流密度梯度变缓。本文的研究结果可以为太阳能吸热器的结构设计和材料选择提供参考。
关键词:
REFOS吸热器
,
光线追迹
,
热流密度分布
,
参数分析
肖杰
,
何雅玲
,
程泽东
,
陶于兵
,
徐荣吉
工程热物理学报
跨度增大;随着边界角的增大,热流密度圆周分布曲线向圆周角90°方向平移,同时热流密度极大值降低.在太阳直射强度大致相同情况下,入口流速与入口温度对接收管表面对流换热与最大温差影响很大;同时变物性对流体对流换热影响也较大.
关键词:
槽式太阳能集热器
,
热流密度
,
蒙特卡罗光线追踪法
,
有限容积法
,
耦合换热
席奂
,
王娟丽
,
李明佳
,
程泽东
,
何雅玲
工程热物理学报
本文针对跨临界有机朗肯循环进行了热力计算,并根据工质的热物性与环保性能以及对应循环的热力学性能等因素,经过一系列筛选过程最终优选出了10种综合性能较好的跨临界有机朗肯循环工质.热力计算结果表明,部分有机工质对应的跨临界朗肯循环的(火用)效率随膨胀机进口温度或蒸发压力的变化存在最优值.基于此,本文进一步采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对所选有机工质的跨临界朗肯循环性能进行了优化分析.优化结果表明,在所筛选的10种跨临界有机朗肯循环工质中非制冷剂工质propylene的综合性能最好,propane次之;而制冷剂工质中R143a的综合性能较好.
关键词:
跨临界有机朗肯循环
,
工质筛选
,
粒子群算法
,
性能优化
,
(火用)效率
邱羽
,
何雅玲
,
程泽东
工程热物理学报
为研究与优化线性菲涅尔太阳能系统的光学性能,本文采用蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)自编程建立了整个系统的三维光学模型.基于此,分析了不同反射镜型式、瞄准位置、形面误差以及地理位置等对系统光学性能的影响规律,优化了反射镜几何参数与瞄准位置.结果表明,不同镜面型式下系统性能均存在最优值,此时圆柱面与抛物面镜光学性能几乎一样.对于吸热管热流分布,可通过优化设计反射镜瞄准线来提高热流分布均匀性,一定的形面误差也会改善其均匀性.在地理上,该系统在北纬20°～50°的范围内年均光学效率在52％～37％之间,可在我国大部分地区应用.
关键词:
太阳能
,
线性菲涅尔
,
复合抛物面二级反射器
,
蒙特卡罗光线追迹
,
光学性能
周佩德
中国腐蚀与防护学报
本文用表面光反射,电化学库仑还原、扫描和透射电子显微镜研究了经Cr、Ta和惰性气体离子注入后的高纯铜,暴露在含H_2S大气中的失泽行为。暴露试验是在H_2S浓度为0.006—6VPM,25℃和100％RH条件下进行的。结果表明,Cr、Ta离子注入显著地提高了铜的抗失泽能力,Xe离子注入效果较小,而Ar离子注入无改进效果。阴极还原曲线显示经Cr、Ta离子注入的试样上形成的失泽膜,比未经离子注入铜上形成的膜薄,其结构组成亦不同。电子衍射结构分析和扫描电镜(附WDAX)分析进一步证明,Cr离子注入抑制了铜表面膜中金属硫化物的形成。
关键词:
