太阳能热发电斜温层单罐蓄热特性研究
太阳能热发电斜温层单罐蓄热特性研究【摘要】:太阳能热发电是一种重要的新能源利用形式,在传统化石燃料日益枯竭的背景下,大力发展太阳能热发电具有非常重要的现实意义。然而,太阳能的间歇性
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615
【目录】:
- 摘要5-7
- Abstract7-16
- 第1章 绪论16-30
- 1.1 课题背景16-21
- 1.1.1 常见蓄热方式17-21
- 1.2 斜温层单罐显热蓄热及国内外研究现状21-27
- 1.2.1 双罐蓄热与单罐蓄热比较22-23
- 1.2.2 斜温层模型和蓄热特性23-25
- 1.2.3 斜温层蓄热材料和结构25-26
- 1.2.4 蓄热系统优化研究26-27
- 1.3 联合电站耦合运行及国内外研究现状27-28
- 1.4 课题研究内容及意义28-30
- 第2章 拓展的集总参数法蓄热模型研究30-46
- 2.1 蓄热结构数学模型32-35
- 2.1.1 简化的一维瞬态固体和液体蓄热数学方程32-34
- 2.1.2 用修正后的传热系数替代的量纲一化的控制方程34-35
- 2.2 CFD数值模拟求解35-37
- 2.2.1 初始条件和边界条件35
- 2.2.2 当前模拟用主要参数设置35-37
- 2.3 一维瞬态模型计算结果37-38
- 2.4 CFD分析及与一维瞬态模型结果比较38-45
- 2.4.1 计算步骤39-40
- 2.4.2 网格与步长独立性40-43
- 2.4.3 CFD数值模拟与一维瞬态模型计算结果比较43-45
- 2.5 本章小结45-46
- 第3章 基于砂砾蓄热材料的单罐蓄热特性研究46-61
- 3.1 实验系统47-53
- 3.1.1 实验材料47-49
- 3.1.2 实验装置49
- 3.1.3 Labview数据采集系统49-51
- 3.1.4 测量方案与误差分析51-53
- 3.2 纯砂砾蓄热实验结果与讨论53-56
- 3.2.1 不同类型砂砾蓄热比较53-55
- 3.2.2 不同温差下砂砾蓄热性能55
- 3.2.3 不同流速下砂砾蓄热性能55-56
- 3.3 混合物蓄热实验结果与讨论56-59
- 3.3.1 不同蓄热介质对比56-58
- 3.3.2 不同温差下混合物蓄热性能58-59
- 3.3.3 不同流速下混合物蓄热性能59
- 3.4 本章小结59-61
- 第4章 斜温层单罐蓄热性能评价标准61-80
- 4.1 引言61-62
- 4.2 蓄热系统数值模型62-65
- 4.2.1 传热模型62-63
- 4.2.2 数值模拟条件设置63-64
- 4.2.3 网格独立性和步长独立性检验64
- 4.2.4 数值模拟与实验对照64-65
- 4.3 单罐蓄热性能评价标准65-68
- 4.3.1 优质性因子和成本因子65-67
- 4.3.2 综合性效率因子67-68
- 4.4 不同参数下蓄热性能评价标准的应用68-79
- 4.4.1 不同的质量流量和空隙率68-72
- 4.4.2 不同罐体高度72-74
- 4.4.3 不同蓄热单元横截面积74-76
- 4.4.4 不同蓄热类型比较76-78
- 4.4.5 总体比较78-79
- 4.5 本章小结79-80
- 第5章 蓄热系统与燃煤机组耦合集成特性仿真80-102
- 5.1 太阳能集热场与蓄热系统81-90
- 5.1.1 光热电站重要设计参数81-82
- 5.1.2 槽式电站实际设计问题82-85
- 5.1.3 槽式集热器模型85-88
- 5.1.4 气象数据88-89
- 5.1.5 蓄热系统89-90
- 5.2 燃煤机组模型90-95
- 5.2.1 中宁电站机组参数90-91
- 5.2.2 电站热力系统模型91-94
- 5.2.3 常见系统评价指标94-95
- 5.3 耦合集成方式及静态特性分析95-101
- 5.3.1 不同耦合集成方式95-99
- 5.3.2 全年运行特性99-101
- 5.4 本章小结101-102
- 第6章 结论与展望102-105
- 6.1 主要研究结论102-103
- 6.2 论文创新点103-104
- 6.3 后续工作展望104-105
- 参考文献105-113
- 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果113-115
- 攻读博士期间参加的科研工作115-116
- 致谢116-117
- 作者简介117
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