屠楠
,
方嘉宾
,
魏进家
工程热物理学报
由于太阳能在时间上的非连续性使得太阳能腔式吸热器要频繁地经历不同的启动过程，对腔式吸热器在冷态启动、温态启动和热态启动过程中的热性能进行了模拟。计算得到了吸热器在三种启动过程中入口处所需的太阳光能量，可为定日镜场的布置及控制提供理论指导，同时还得到了吸热器在启动过程中热效率及辐射热损失、对流热损失随时间变化的曲线。
关键词:
腔式吸热器
,
启动过程
,
温升速率
,
热效率
,
热损失
郝芸
,
陈开拓
,
王跃社
,
王启志
工程热物理学报
塔式太阳能热发电系统中,由于镜场辐射投射到吸热器受热面上同一目标点(即单点聚焦),造成受热面局部区域高度集中,呈现出时间和空间分布的不均匀现象,导致系统工质流量分配及水循环安全特性恶化.为此,在前面研究的基础上,研究了多点聚焦方式下,腔式吸热器热负荷分布和受热管组内工质流量分配、热偏差及流动特性,为塔式太阳能腔式吸热器安全运行及其水动力特性优化控制提供参考.
关键词:
多点聚焦
,
腔式吸热器
,
热负荷
,
水动力特性
路阳
,
成波
,
王军伟
,
王智平
,
朱昶胜
,
冯力
,
安灵敏
材料导报
针对5 kW碟式斯特林发电装置的圆柱形腔式吸热/储热腔结构,采用数值模拟的方法研究了当吸热腔内以高密度聚焦太阳辐射为热源时吸热腔内壁辐射热流密度和温度分布规律;对比了开口型、风裙型和孔板型3种入光孔形式的吸热/储热腔的辐射场、温度场和周围高温空气自然对流流场分布特征.结果表明,孔板型吸热腔内壁温度不仅比开口型和风裙型的高400～700 K,而且沿高度方向温差仅为另两种结构的1/4,温度分布更均匀,结构较好.
关键词:
碟式斯特林热发电
,
腔式吸热器
,
聚焦辐射
,
集热
,
自然对流
屠楠
,
魏进家
,
方嘉宾
工程热物理学报
由于开口处阳光能流密度的不均匀分布以及阳光的单侧投射使得太阳能腔式吸热器内部吸热管表面的热流密度分布呈现出高度得不均匀性,严重影响吸热器运行的安全可靠性.采用建立的耦合计算模型对一个饱和蒸汽太阳能腔式吸热器的热性能进行了数值模拟,提出了一种沸腾管表面反射率的优化分布方式,从而改善了吸热器内部沸腾管表面热流密度和温度分布的不均匀性.
关键词:
腔式吸热器
,
非均匀
,
表面反射率
,
热流密度分布
魏进家
,
屠楠
,
方嘉宾
工程热物理学报
提出了由太阳能腔式吸热器所需净能量推算其开口所需太阳光功率的计算模型.通过给定吸热器温升速率,计算得到了腔式吸热器在启动过程所需的净能量.根据吸热器所需净能量,结合吸热器的实际结构和周围的风速条件,计算获得了吸热器启动过程开口所需功率随时间的变化规律,并得到了启动过程的效率曲线和热损失曲线,可为吸热器的高效和安全启动提供理论指导.
关键词:
腔式吸热器
,
温升速率
,
启动
,
效率
王富强
,
帅永
,
谈和平
工程热物理学报
采用外敷保温层的螺旋盘管作为碟式太阳能集热器的腔式吸热器.利用CFD分析的方法得到了螺旋管腔式太阳能吸热器和内部流体的温度场分布及流体的速度场分布.通过插值的方法,将CFD分析中得到的螺旋管腔式吸热器模型中的网格节点温度场导入到热应力分析模型中的网格节点并作为热应力场分析的输入载荷.结果表明,在靠近吸热器保温层侧的流体流速比靠近吸热器内腔侧的流体流速高,靠近保温层侧的流体温度和壁面温度要低;在螺旋管腔式吸热器出口处,最大等效热应力出现在吸热器内腔侧的螺旋管内壁面处,切向应力对最大等效热应力影响最大.因此,要提高螺旋管吸热器的可靠性,应先设法降低螺旋管吸热器沿圆周方向的温度梯度.
关键词:
太阳能
,
腔式吸热器
,
螺旋管
,
热应力
,
温度场
陈政伟
,
王跃社
,
陈开拓
,
王启志
,
李迪
工程热物理学报
腔式吸热器是塔式太阳能热发电系统光热转换的关键部件，云层遮挡等非正常瞬态气象条件会引起腔体内热流密度呈现出瞬态阶跃扰动的非连续性特点，易造成腔式吸热器状态参数有较大的动态扰动，严重影响了吸热器的稳定和安全运行。本文基于辐照强度阶跃变化的非连续性特点，综合考虑了压力变动时两相流中的闪蒸和闪凝现象，采用序贯模块法构建了腔式吸热器的动态特性非线性数学模型，获得了辐照强度阶跃扰动时腔式吸热器各耦合输出参数的动态响应规律。这些规律对于腔式吸热器的热力系统及控制系统的设计具有重要的指导意义。
关键词:
腔式吸热器
,
阶跃扰动
,
动态特性
,
序贯模块法
刘斌
,
吴玉庭
,
杨征
,
马重芳
工程热物理学报
针对电工所开发的太阳能制氢用碟式聚光器,本文提出了一种螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器,建立了螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器的数学物理模型,进行了吸热器性能的计算分析,得到了吸热器结构参数以及熔盐流速对吸热器性能的影响规律,并从中选择了吸热器的最优结构参数,在此基础上研制出了螺旋盘管腔式熔盐太阳能吸热器样机.
关键词:
熔盐
,
腔式吸热器
,
太阳能
方嘉宾
,
魏进家
,
董训伟
,
王跃社
工程热物理学报
腔式吸热器是塔式太阳能热发电系统中非常关键的一个部件,它的性能直接关系到整个发电系统的效率,因此对吸热器内的太阳能热流密度及吸热器的效率进行计算在吸热器设计中便显得尤为重要.本文提出了一种综合计算的方法来解决这个问题:首先利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法来模拟吸热器内太阳光束的行为,得到吸热器内的太阳能热流密度分布;然后利用流动换热的相应公式计算出吸热器内吸热管道的壁温;接着再对吸热器内空气的流场进行计算得到吸热器管道的热损失.利用这种综合计算的方法可以估算出太阳能在吸热器表面的热流密度分布以及吸热器的效率,为吸热器设计提供一定的理论指导.
关键词:
腔式吸热器
,
蒙特卡罗方法
,
热损失
贾培英
,
王跃社
,
于浩
,
余琴
工程热物理学报
腔式吸热器是太阳能塔式热发电系统中光热转换的重要设备,由于其长期在高密度、非均匀辐射热流条件下工作,因此对其性能进行研究具有重要意义.本文对腔式吸热器的整体结构和吸热面进行了设计,采用改进的蒙特卡罗法与对流换热耦合的方法模拟了腔体内部热流密度分布,分析了吸热管束内部汽液两相流的流量、温度、以及管壁表面温度等参数的变化规律,从而对不同位置的换热系数进行预测,比较全面地认识吸热器整体性能.
关键词:
换热系数
,
蒙特卡罗法
,
腔式吸热器
