平板太阳能集热器强化传热应用研究进展

集热器作为平板太阳能热水器的关键部分,其传热性能决定着热水器集热效率的高低。介绍了平板太阳能集热器的典型结构以及传热方式,综述了平板太阳能集热器目前所采用的强化传热方式及今后强化传热技术的发展趋势。     

平板太阳能集热器性能化实验研究

平板型太阳能集热器是太阳能集热器的一种,世界各国都普遍使用。平板型太阳能热水器在提供生活热水及供热采暖中具有广泛的市场应用。平板型太阳能集热器具有节能、高效、易于加工,应用广泛等特点。根据平板集热器内腔体的自然对流研究可以设计出适合不同地区平板型太阳能集热器。平板型太阳能集热器板材选定后,如何减少透明盖板与吸热板之间的对流换热,提高集热器的效率,是集热器设备所需要解决的技术问题。本文采用实验方法测试了西安市气候条件下平板型集热器集热情况,实测了平板型集热循环及透明盖板表面的温度。参考实验测试数据,研究了实测壁温,已知的集热器倾角与厚度条件下,集热器空气层热分布情况。结合CFD数值模拟集热器内空气夹层的对流换热状况,分析了集热器内部空气夹层内温度、速度场分布情况。得出在西安地区平板型集热器适当的倾角情况下,集热器空气夹层内自然对流换热状况,以及集热器温度场与速度。     

用于直接吸收式太阳能集热器的纳米流体研究进展

不同于传统的平板集热器和真空管集热器,直接吸收式太阳能集热器是一种集热工质直接吸收太阳辐射能量并转化为集热介质内能的新型集热器。从传热学角度,直接吸收式太阳能集热器因为减少了吸热表面到集热工质之间的传热损失而具有更高的集热性能。然而,传统的集热工质(如水、导热油、乙二醇等液体)对太阳光的吸收能力以及光热转换效率极其有限。近年来,纳米流体因其优异的传热性能和光学性能而被视为应用于直接吸收式太阳能集热器集热工质的最佳选择。本文介绍了直接吸收式太阳能集热器的传热模型,列举了用于直接吸收式太阳能集热器的纳米流体的研究进展,归纳总结了各类具有代表性的纳米流体及其光热转换性能的相关研究,最后对纳米流体在直接吸收式太阳能集热器中的应用进行了展望。     

我国成功研制陶瓷太阳能吸热膜制备技术

正太阳能光热利用需要通过太阳能集热器来实现,随着太阳能建筑一体化和太阳能光热工业化应用技术的发展,太阳能平板集热器的使用量正在不断增加。据有关报道,目前国内太阳能平板集热器的年产能已超过3880万平米。太阳能吸热膜(涂层)是集热器的核心部件。然而,目前制备太阳能吸热膜(涂层)的主要方法,包括涂料涂覆法、电镀法、溶胶-凝胶法、磁     

兰州化物所成功研制陶瓷太阳能吸热膜制备技术

太阳能光热利用需要通过太阳能集热器来实现,随着太阳能建筑一体化和太阳能光热工业化应用技术的发展,太阳能平板集热器的使用量正在不断增加。据有关报道,目前国内太阳能平板集热器的年产能已超过3880万m2。太阳能吸热膜(涂层)是集热器的核心部件。然而,目前制备太阳能吸热膜(涂层)的主要方法,包括涂料涂覆法、电镀法、溶胶-凝胶法、磁控溅     

真空镀膜制备太阳能热吸收涂层

本文介绍了选择性太阳能热吸收涂层的制备方法及发展状况,重点描述了真空镀膜在金属卷材上制备选择性太阳能热吸收涂层。该涂层用在平板太阳能集热器上,促进了太阳能集热器由单一的真空玻璃管型向金属平板型的转变。     

“U”形玻璃真空管太阳能集热器应用型研究

该文主要说明了“U”形玻璃真空管太阳能集热器与其他集热管相比有不可替代的优越性。首先阐述了对全玻璃真空管的改进方法,在此基础上,根据“U”形管传热路径各部件的热平衡关系,建立了“U”形真空管单管传热模型,然后分析了影响“U”形管真空集热器传热性能的主要因子,并且对各个因子的影响进行了较为深入的研究。最后,通过MATLAB程序对比了改进前后的效率变化,根据应用研究,“U”形玻璃真空集热器是一种前景广阔的新型太阳能利用装置。     

真空镀膜平板太阳能集热器的应用前景

主要介绍了平板集热器的结构、特点以及平板集热器板芯选择性吸收涂层的几种制备方法,真空磁控溅射制备选择性吸收涂层,提高光热效率和涂层的使用寿命,具有膜层均匀、致密、生产环保等特点。适合于连续式工业化生产,作为建筑材料,实现太阳能利用与建筑一体化,是新一代太阳能集热产品。     

新型槽式跟踪太阳能集热器的中高温热利用研究

采用新型导热介质,主要介绍了集热装置的热性能实验方法,并着重对槽式跟踪太阳能集热器集热性能进行了研究及分析,通过对槽式跟踪热管真空管集热器理论值与试验值的比较,结果表明:利用导热油强化传热技术并结合热管技术,使得槽式跟踪太阳能集热器具有较高的集热效率,可产压力2 MPa,温度达200℃以上的饱和蒸汽。     

两种CPC热管真空管集热器的性能比较

基于CPC型太阳能集热器的发展现状,介绍了肋片型、导热油犁两种CPC热管真宅管集热器的结构,并对集热器进行了传热分析,得出集热器的瞬时效率方程.结果表明,导热油型CPC热管真李管集热器的效率明显高于肋片型CPC热管真空管集热器的效率,且加工工艺简单,成本相对较低.     

Effectiveness of crossflow plate heat exchanger for indirect evaporative cooling: Efficacité des échangeurs thermiques à plaques, à courants croises pour refroidissement indirect évaporatif

A short-cut method for calculating the effectiveness of wet surface crossflow plate heat exchangers is developed. It introduces a correction for the effectiveness estimated according to the method of Maclaine-cross and Banks. For this purpose a new model with a water film that flows down, corresponding to the real conditions in these heat exchangers, is developed. The method of Maclaine-cross and Banks is improved by an approach to determine the mean water surface temperature and by derivation of an equation for calculating the ratio of total to sensible heat taking into account the barometric pressure. Performance predictions by this method for wet surface crossflow plate heat exchangers are found to agree with the finite difference solutions.     

狭缝孔板表面换热性能的试验研究

采用萘升华模拟试验方法测量了狭缝孔板表面的强迫对流换热性能。通过试验观察,在迭置的若干块孔板中,从第一块板开始,叉排时换热逐渐增强,顺排时逐渐减弱,第五块孔板上的换热已经稳定。     

新型平板热管流动与传热特性的理论分析

提出了一种新型平板热管，这种热管整体成矩形平板状，其内部结构由许多并列的小矩形长条单元组成。对这种热管的流动特性和传热特性进行了理论建模分析，得到了热管蒸气腔内的速度分布，压力分布及温度分布的解析表达式。     

多孔泡沫金属中指数规律变热流平板表面的层流对流传热分析

采用Brinkman-Forchheimer-extended Darcy流动模型和局部非热平衡传热模型(双温度模型),对指数规律变热流密度条件下的多孔泡沫金属中平板表面的层流对流传热进行了分析,并得出了平板表面的热边界层的厚度和局部的对流传热系数的表达式。结果发现:平板表面的热边界层的厚度发展沿流动方向逐渐增大,但是增大的趋势由迅速趋向平缓;局部对流传热系数沿流动方向逐渐减小,而后趋于稳定。最后推导出了局部的对流传热Nusselt数的准则方程。     

平板热管的研究现状与最新进展

平板热管由于质量轻、良好的启动性和均温性的优势,而成为目前电子元件散热方面的热点研究,在国外已经得到应用。目前国内的研究成果很少。综述了平板热管目前国外的主要研究趋势、结构和加工方法的改进、参数优化、内部流动与传热的研究、毛细限和沸腾限及对多个热源冷却的研究等,并对这些前沿的研究结论进行概述,指出了下一步的研究趋势和面临的主要挑战。     

部分负荷下板式蒸发器换热性能的实验研究

针对目前制冷系统大部分时间都在部分负荷状态下工作和板式蒸发器换热性能研究较少的这些情况,本文对部分负荷下板式蒸发器的换热系数进行了研究。通过实验和计算,得出了低流速下板式蒸发器换热系数、制冷剂侧换热系数随水流速的变化关系,为板式蒸发器的设计和选型提供了参考。     

浮子卷套水箱设计及其内部运动与传热传质特性研究

许多热泵系统水箱中存在冷热水直接接触造成的不可逆热损失,为减小此项损失。设计制作了一种新型浮子卷套水箱,该水箱中的浮子卷套结构将冷热水分隔在两个腔中,避免了冷热水直接接触。实验测试了水箱内部浮子的运动特性、供热水时水温变化过程和水箱上下腔之间的传质特性;实验结果表明浮子卷套可在水箱中上下自由运动,浮子静止时漂移量小、运动时速度稳定;浮子卷套结构有效减小了水箱内部热损失;但目前设计的浮子卷套水箱上下腔之间仍存在少量传质渗漏,浮子卷套的材料和制作需进一步改进。     

平板过冷却器内结冰行为的实验研究

本文设计并搭建了一套过冷水动态制冰系统,开发了一种可视化平板过冷却器,通过实验研究流动和换热对过冷却器内结冰行为的影响,并基于经典成核理论与边界层理论对其作用机理进行解释。实验结果表明：平板过冷却器内存在两种典型结冰行为,结冰行为一表现为过冷却器内不结冰,系统可连续制取冰浆;结冰行为二表现为过冷却器内发生结冰,系统不能制取冰浆。载冷剂进口温度过低、制冰溶液流量过大或过小均会促进结冰行为二的出现,不利于系统制冰稳定性。发生结冰行为二时,相对距离d为0.15的壁面优先发生结冰,且该处壁面的温度总低于其余区域,因此优先发生结冰的局部条件是具有更低的壁面温度。     

小通道钎焊板式冷凝器性能仿真与实验研究

本文针对当量直径为1.5 mm的小通道钎焊板式冷凝器的换热和压降特性进行了仿真和实验研究。采用有限体积法建立了一维稳态分布参数模型,对R134a和R1234yf两种制冷剂在板间冷凝换热的性能进行仿真模拟,并对模型进行了实验验证。实验结果表明:本文所建立的仿真模型精度较高,换热性能平均误差为4%,压降平均误差为16%,可用于分析换热器的整体性能。最后用此模型仿真对比了R134a和R1234yf在小通道钎焊板式换热器内的冷凝换热特性,结果显示,在相同工况下,用R1234yf替代R134a,传热系数平均下降9%,压降平均下降8%。     

管壳式换热器壳程的传热强化

本文介绍管壳式换热器壳程的强化传热技术,简述换热器壳程的典型结构、性能,分析强化传热机理。