立式太阳能热气流电站蓄热层的结构设计及蓄放热性能研究
立式太阳能热气流电站蓄热层的结构设计及蓄放热性能研究【摘要】:主要针对立式集热板太阳能热气流电站的蓄热层进行理论研究。通过考虑系统实际运行环境与相变蓄热材料的选取原则,选择石蜡中的
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615;TK513.5
【目录】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 符号说明10-11
- 1 绪论11-22
- 1.1 能源与环境现状11-12
- 1.2 太阳能的利用12-14
- 1.2.1 我国太阳能分布情况12-13
- 1.2.2 太阳能的利用方式13-14
- 1.2.2.1 太阳能光热利用13-14
- 1.2.2.2 太阳能光电利用14
- 1.3 太阳能热气流发电技术14-18
- 1.3.1 国外太阳能热气流发电技术的研究进展15-16
- 1.3.2 我国太阳能热气流发电技术的研究进展16-17
- 1.3.3 立式集热板太阳能热气流发电系统17
- 1.3.4 热气流发电系统蓄热层研究17-18
- 1.4 相变材料及相变材料的强化传热18-21
- 1.4.1 相变蓄热材料的应用18-19
- 1.4.2 相变蓄热材料的分类19
- 1.4.3 相变蓄热领域的强化传热19-21
- 1.5 课题的提出21-22
- 2 蓄热装置的结构设计22-36
- 2.1 相变材料的选取22-24
- 2.1.1 相变蓄热材料的选取原则22
- 2.1.2 石蜡类相变材料22-24
- 2.2 蓄热装置选材和结构设计24-35
- 2.2.1 蓄热装置的结构分类24-25
- 2.2.2 蓄热装置的材料要求与选取25-26
- 2.2.3 本课题蓄热装置的结构设计26-35
- 2.2.3.1 结构尺寸的确定26-28
- 2.2.3.2 箱体底板应力分析28-30
- 2.2.3.3 箱体侧板应力分析30-33
- 2.2.3.4 箱体结构的改进33-35
- 2.3 本章小结35-36
- 3 数值模拟方法的验证36-45
- 3.1 相变导热问题及其解法36-38
- 3.1.1 相变导热问题的传热模型36-38
- 3.1.2 相变导热问题的解法38
- 3.2 FLUENT软件中的Solidification/Melting模型38-40
- 3.3 数值模拟方法的验证40-44
- 3.4 本章小结44-45
- 4 蓄热装置的蓄放热性能研究45-65
- 4.1 自然对流对石蜡相变过程的影响45-51
- 4.1.1 物理模型45-46
- 4.1.2 数学模型46-48
- 4.1.2.1 忽略液态自然对流的数学描述46-47
- 4.1.2.2 考虑液态自然对流的数学描述47-48
- 4.1.3 数值模拟结果48-51
- 4.1.3.1 忽略液相自然对流的相变过程模拟48-49
- 4.1.3.2 考虑液相自然对流的相变过程模拟49-51
- 4.2 金属隔板对石蜡相变过程的影响51-63
- 4.2.1 导热理论模型的建立52-56
- 4.2.1.1 导热计算公式的推导52-53
- 4.2.1.2 串并联系统导热系数的推导53-55
- 4.2.1.3 模型的建立55-56
- 4.2.2 熔化过程结果与分析56-59
- 4.2.3 凝固过程结果与分析59-61
- 4.2.4 最佳隔板数量的选取61-63
- 4.3 本章小结63-65
- 5 总结与展望65-68
- 5.1 总结65-66
- 5.2 创新点66
- 5.3 展望66-68
- 参考文献68-72
- 致谢72-73
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文73
- 攻读硕士学位期间参与的相关科研项目73-74
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