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《槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中內(nèi)置擾流柱群集熱管的換熱特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)摘要太陽能光熱利用主要有無污染、零排放、不使用傳統(tǒng)化石燃料的優(yōu)點,其主要有槽式、塔式、碟式和線性菲涅爾式四種。目前槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)在成熟的商業(yè)化應(yīng)用中,但是,槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的管式集熱器在運行過程中,存在著換熱效率低,溫度場分布不均勻,換熱溫差大等問題。為了強化管式集熱器的換熱、均勻化集熱器的溫度場,提高系統(tǒng)利用效率,本文引入內(nèi)置擾流柱群管作為拋物槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的集熱器。本文首先以圓管式太陽能集熱器為研究對象,建立太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)中集熱器的流動傳熱模型,對管式集熱器表面的溫度分布特性,熱流分布特性進(jìn)行分析,研究雷諾數(shù)對圓管式太陽能集
2、熱器的溫度分布特性,流動與傳熱特性的影響規(guī)律;其次,引入內(nèi)置擾流柱群管式太陽能集熱器,建立內(nèi)置擾流柱群管式太陽能集熱器的流動傳熱模型,對內(nèi)置擾流柱群管式集熱器的傳熱特性及流阻特性進(jìn)行數(shù)值研究,著重分析擾流柱分布特性和雷諾數(shù)對內(nèi)置擾流柱群管式集熱器的傳熱和流阻特性的影響。研究結(jié)果表明,內(nèi)置擾流柱群管式太陽能集熱器具有明顯的強化傳熱性能,與圓管式太陽能集熱器相比,其努塞爾數(shù)最多提高6.6%,此時的綜合傳熱因子提高8%,集熱器溫度場分布更加均勻。關(guān)鍵詞:太陽能;熱流分布;強化傳熱;溫度場;熱應(yīng)力;內(nèi)翅片管-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)AbstractTherearethreemaina
3、dvantagesofthephoto-thermalutilizationofsolarenergy:(1)pollution-free(2)zero-emission(3)nonuseoffossilfuel.Thefourmainkindsofsolarenergyphoto-thermalutilizationareparabolictroughcollectors,parabolicdishcollectors,heliostatsandlinearFresnelreflectors.Atpresent,amongthese,theparabolictroughcollect
4、orsisthemostcommerciallyutilized.?Aseriesproblemsoftheparabolictroughcollectorare:lowefficiencyofheattransfer,non-uniformtemperaturedistributionandhighheattransfertemperaturedifference.Aninnovativeinsertedpin-finarraystubeisintroducedtorealizeheattransferaugmentation,homogenizingtemperaturedistr
5、ibutionandpromotingefficiency.Primarily,ourresearchisbasedonthesmoothtube.Aflowandheattransfermodelhasbeendevelopedtoinvestigatethedistributionoftemperatureandheatfluxoftheparabolictroughcollector,andtheinfluenceofReynoldsnumberisalsoinvestigated.Secondly,aninnovativeinsertedpin-finarraystubeisi
6、ntroducedandinvestigatedbybuildingflowandheattransfermodel.TheinfluenceofReynoldsnumberanddistributionoffinsonheattransferandflowresistancecharacteristicsaremainlyinvestigated.Theresultsshowthattheparabolictroughreceiverwithinsertedpin-finarraystubehasasignificantabilityofheattransferaugmentatio
7、n.Comparedtosmoothtube,theinsertedpin-finarraystubecanrisetheNussultnumberfor6.6%andtheoverallheattransferperformancefor8%.Keywords:solarenergy,heatfluxdistribution,thermalstrain,heattransferenhancement,insertedpin-finarrays