管板式太阳能集热器的热力学分析

【摘要】：依据热力学第一和第二定律,在考虑了太阳能集热器变热流密度和变管壁温度的实际工况的情况下,建立了管板式太阳能集热器的传热模型,并对其进行了热力学性能分析.提出了一种基于管内流动和传热过程中熵增原理的分析方法,并讨论了摩擦产生的比熵产和传热产生的比熵产以及使比熵产最小的最优雷诺数的影响因素和变化规律.其主要结论如下,当集热器单位面积上吸收的太阳辐射一定时,传热产生的比熵产随着雷诺数增大单调递减,摩擦产生的比熵产随着雷诺数增大单调递增加,当摩擦产生的比熵产逐渐达到与传热产生的比熵产同一量级时,出现一个最优的雷诺数使比熵产最小,这个最优雷诺数会随着流体与管壁的温差增大而增大. 【作者单位】： 昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心;昆明理工大学质量发展研究院;
【关键词】： 太阳能集热器 管内流动 传热 比熵产 雷诺数
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(2014CB460605) 国家自然科学基金项目(51366005,51406071) 云南省基金面上项目(2013FB020)
【分类号】：TK513.1
【正文快照】： 0引言太阳能是一种绿色清洁可再生的能源,可用来产生热能和电能,目前已经得到了广泛的应用.太阳能集热器是太阳能加热系统的主要组成部分,太阳能集热器的性能对系统的效率至关重要.在分析太阳能集热器的性能时,单独使用能量方程无法考虑内部损耗,所以难以用来衡量太阳能集热器

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