槽式太阳能集热器集热性能分析

【摘要】：本文运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了抛物槽式系统聚光特性,并与计算流体与传热有限容积方法(FVM)结合,进一步研究了吸热管内耦合传热过程。聚光特性分析中考察了光不平行夹角、几何聚光比和边界角对太阳热流密度分布的影响;耦合传热模拟中考虑了液体油热物性随温度的变化以及吸收管外管壁辐射换热。模拟计算表明:模拟计算结果与文献数据对比符合较好,验证了计算方法与模拟程序的正确性。光不平行夹角主要对热流密度圆周方向分布产生影响,使其分布平缓,对热流密度轴向分布影响不大;随着几何聚光比的增大,太阳热流衰减区的角度跨度增大;随着边界角的增大,热流密度圆周分布曲线向圆周角90°方向平移,同时热流密度极大值降低。在太阳直射强度大致相同情况下,入口流速与入口温度对接收管表面对流换热与最大温差影响很大;同时变物性对流体对流换热影响也较大。 【作者单位】： 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室;
【关键词】： 槽式太阳能集热器 热流密度 蒙特卡罗光线追踪法 有限容积法 耦合换热
【基金】：国家自然科学基金重点项目(No.50736005) 国家重点基础研究发展计划资助(973项目)(No.2007CB206902)
【分类号】：TK513
【正文快照】： O引言槽式太阳能热发电技术虽然是目前最为成熟的太阳能热发电技术，但要实现大规模商业化，还须有效地降低成本，提高光热转换效率。因而有必要对集热器吸收管光热转换机理、聚光传热特性开展进一步的研究。集热器吸收管聚光传热过程是一个极其复杂的光能聚集、转换以及藕合

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