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《太陽能多孔介質(zhì)空氣吸熱器傳熱特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文太陽能多孔介質(zhì)空氣吸熱器傳熱特性研究HEATTRANSFERCHARACTERISTICSRESEARCHONSOLARAIRPOROUSMEDIA王雨晴哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年7月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TK224.1學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.18密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文太陽能多孔介質(zhì)空氣吸熱器傳熱特性研究碩士研究生：王雨晴導(dǎo)師：齊宏教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：工程熱物理所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TK1
2、24U.D.C:621.1.016.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringHEATTRANSFERCHARACTERISTICSRESEARCHONSOLARAIRPOROUSMEDIACandidate：WangYuqingSupervisor：Prof.QihongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EngineeringThermophysicsAffiliation：Schoolof
3、EnergyScience&Eng.DateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要根據(jù)對太陽能熱發(fā)電高效率、低成本的迫切需求，結(jié)合能源利用與熱科學(xué)研究的發(fā)展趨勢，本文開展多孔介質(zhì)空氣吸熱器熱科學(xué)關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究。目前，空氣吸熱器在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)熱斑并且損壞，主要原因是太陽能聚集形成高密度、非均勻輻射能流，使吸熱材料產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱應(yīng)力與熱沖擊。所以研發(fā)高吸熱率、高傳熱效率、高可靠性、低成本空氣
4、吸熱器已成為工程技術(shù)的關(guān)鍵部分。多孔陶瓷介質(zhì)具有吸熱傳熱性好、耐高溫、孔隙率高、質(zhì)量輕、傳熱性能好等特點(diǎn)，是理想的吸熱材料，因此，目前太陽能吸熱裝置多采用多孔陶瓷介質(zhì)來做吸熱材料，同時(shí)，由于空氣容易獲得且易于控制，所以采用空氣作為傳熱流體。目前由于太陽能吸熱器的入口熱流分布不均勻，流體流動(dòng)不穩(wěn)定會(huì)容易引起局部高溫，對吸熱器性能影響較大。所以本文選用碳化硅作為傳熱介質(zhì)，建立多孔介質(zhì)吸熱器內(nèi)部流動(dòng)模型和氣固兩相換熱模型，利用COMSOL軟件模擬研究了多孔介質(zhì)吸熱器內(nèi)部傳熱傳質(zhì)特性，分析了影響吸熱器溫度分布的各種因素。
5、論文主要包括以下兩個(gè)方面研究：(1)單層均勻多孔介質(zhì)吸熱器內(nèi)傳熱特性研究，重點(diǎn)分析介質(zhì)孔隙密度、孔隙率、入口進(jìn)氣速度、以及邊界熱流密度對固相和氣相兩相溫度分布的影響。結(jié)果表明：多孔介質(zhì)孔隙密度、孔隙率、入口進(jìn)氣速度、以及邊界熱流密度對固相和氣相兩相溫度分布的影響較大，對分析太陽能吸熱器熱性能分析提供參考。(2)新型雙層泡沫陶瓷介質(zhì)在太陽能多孔介質(zhì)吸熱器中傳熱特性研究。采用與單層多孔介質(zhì)類似的方法，建立兩層多孔介質(zhì)的非局域平衡熱方程和兩相能量方程，模擬了兩層不同孔隙率和孔隙密度的大小配置對整體溫度分布和進(jìn)出口溫度分
6、布的影響，并得到使其出口氣體溫度變高的增強(qiáng)換熱的設(shè)計(jì)方案。結(jié)果表明：兩層多孔介質(zhì)不同孔隙率和孔隙密度的大小配置對整體溫度分布和進(jìn)出口的溫度分布的影響較大，第一層多孔介質(zhì)的厚度對整個(gè)模型模擬的結(jié)果有較大的影響。關(guān)鍵詞：多孔介質(zhì)；太陽能；空氣吸熱器；傳熱特性IAbstractAbstractAccordingtotheurgentneedofhighefficiency,lowcostofthesolarthermalpowergeneration,andcombiningthedevelopingtrendofen
7、ergyuseandthermalscienceresearch,thekeybasicproblemofporousairheatabsorberthermalsciencehasbeenstudied.Hotspotsanddamagesoftenappearintheprocessofusingtheairreceiver.Themainreasonisthatsolarenergyisgatheredtoformhighdensity,non-uniformflowofradiantenergy,whic
8、hmakestheheatabsorbingmaterialsproducestrongthermalstressandthermalshock.Sothedevelopmentofhighabsorptionrate,highheattransferefficiency,highreliability,lowcostofairreceiverhavebecomeakey
