太阳能热发电熔盐槽式集热回路流量分配特性研究

在太阳能热发电站中,抛物面槽式集热系统多回路的流量分配特性对集热工质出口温度和电站运行性能具有重要影响。传统U型集热回路采用调节阀可实现各回路流量的平衡分配,但对系统的控制水平要求较高,且建设成本较大。该文以熔盐槽式集热系统为研究对象,提出采用Z型布置结合母管变径的新型集热回路,以实现多回路流量自平衡;通过开展流量分配的理论设计计算,以及基于Apros软件搭建的集热系统动态仿真模型,研究太阳直接法向辐射DNI、入口质量流量变化以及云遮扰动工况下,Z型集热回路的流量分配、出口温度和回路压降的稳态和动态变化规律。研究结果表明,槽式集热回路Z型布置结合母管变径的方式在稳态和瞬态工况下都具有较好的流量自平衡特性。     

90Sr同位素温差电源结构设计与性能分析

本研究设计了⁹⁰Sr同位素温差电源物理模型，主要包括热源、热电转换模块以及散热模块。在此基础上利用COMSOL软件对同位素电源进行有限元分析，得到了同位素电源的温度分布、电压以及功率输出特性。同时研究了热源功率衰减下的同位素电源输出特性，最后对热电材料的高度和横截面积进行了敏感性分析。研究结果表明，同位素电源最大输出功率为63.6 W，热电转换效率为7.6%，在15 a内电源最大输出功率由63.6 W衰减至24.4 W。敏感性分析发现电源内阻和最大输出功率随热电材料高度的增大而增大，随横截面积的减小而增大，研究结果对同位素电源在太空、深海等恶劣环境中的应用具有重要意义。