承压式振荡流热管太阳能热水器的研究

【摘要】：本文介绍了振荡流热管的基本工作原理,探讨了影响振荡流热管传热性能的因素。分析了几何参数、物理参数和运行参数等对振荡流热管的传热性能的影响,阐述了管径、截面形状、工质、充液率、倾角、真空度及加热功率与加热段长度等对振荡流热管传热性能的影响。 本文在揭示振荡流热管规律的基础上,对其实用技术的开发做了进一步的研究。首次将振荡流热管应用于太阳能热水器,并成功制作了承压式平板振荡流热管太阳能热水器样机,并在此基础上搭建了振荡流热管太阳能热水器热性能实验平台。进行了振荡流热管太阳能集热器热性能的室内实验,得到一些实验结果,处理后得到不同加热功率、倾角和加热方式下的平板振荡流热管太阳能热水器的瞬时效率；通过计算得到不同情况下的瞬时效率曲线,并对所得的瞬时效率曲线进行了简单分析。得出在相同倾角和加热面的情况下,不同加热功率加热时,集热器的性能在初始阶段最佳,然后降低；集热器的瞬时效率随着加热功率的增加而增大,但存在一个极大值,之后降低。集热器效率随倾角增加增大,底部加热时效率最高。 同时,参考GB/T4271-2007《太阳能集热器热性能试验方法》,进行了平板型振荡流热管太阳能热水器热性能的室外实验。实验结果表明将振荡流热管应用于太阳能热水器中与传统的太阳能热水器相比,其瞬时效率更高,热性能更好。 【关键词】：振荡流热管 太阳能热水器 瞬时效率
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK124
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 振荡流热管的研究及应用现状10-15
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-13
• 1.2.3 实际工程应用13-15
• 1.3 太阳能热水器的发展概述15-17
• 1.3.1 国际太阳能热水器的发展现状15-16
• 1.3.2 国内太阳能热水器的发展现状16-17
• 1.4 课题研究的内容17-18
• 第2章 振荡流热管的工作原理与运行规律18-27
• 2.1 振荡流热管的工作原理18
• 2.2 振荡流热管的运行规律18-26
• 2.2.1 管径、总长度和截面形状19-20
• 2.2.2 工质20-21
• 2.2.3 充液率21-22
• 2.2.4 弯头数22-23
• 2.2.5 加热功率、加热段长度23-24
• 2.2.6 倾斜角度24-25
• 2.2.7 真空度和不凝性气体25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 振荡流热管太阳能集热器热性能室内实验27-40
• 3.1 室内试验研究的背景及意义27
• 3.2 试验系统与测试方法27-34
• 3.2.1 实验台装置与系统设计27-33
• 3.2.2 实验过程33-34
• 3.3 实验结果及数据分析34-38
• 3.3.1 不同加热功率下集热器的瞬时效率34-35
• 3.3.2 集热器倾角对瞬时效率的影响35-36
• 3.3.3 不同加热位置分布对瞬时效率的影响36-38
• 3.3.4 加热功率为450W时,不同加热部位对瞬时效率的影响38
• 3.4 结果与讨论38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 室外实验40-53
• 4.1 实验背景40
• 4.2 试验台与测试系统40-47
• 4.2.1 仪器与测量41-42
• 4.2.2 集热器的结构与设计42-44
• 4.2.3 数据采集44-46
• 4.2.4 瞬时效率实验过程46-47
• 4.3 实验结果与数据分析47-51
• 4.3.1 集热器效率的计算47-48
• 4.3.2 计算结果与分析48-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第5章 结论与展望53-55
• 5.1 本文主要结论53-54
• 5.1.1 振荡流热管太阳能集热器热性能的室内实验研究53
• 5.1.2 室外实验研究53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考文献55-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果57-58
• 致谢58

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