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建立了包含蓄热层的太阳能烟囱发电系统非稳态传热数学模型,研究了集热系统特性和蓄热层的增温效应,结果表明:蓄热层表面温度、气流温度、集热棚板温度相互影响,随时间有较大波动;气流温升主要发生在气流入口至集热棚半径1/3处,蓄热层表面温度沿径向逐渐升高,在集热棚出口段有明显下降;集热棚板、蓄热层底部及四周是系统热量损失的主要地方;系统运行非稳定期,在没有太阳辐射时,深层蓄热层不参与向气流放热过程,而是继续从浅层蓄热层吸热,浅层蓄热层贮存的热量并不全向气流传递。系统运行平稳期,蓄热层底层的温度趋于定值;理论发电功率的变化趋势与气流温度随时间变化趋势一致。 相似文献
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文章以西班牙太阳能烟囱电站为原型,采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,对太阳能烟囱电站和风力增压型太阳能烟囱电站进行三维数值模拟,探讨烟囱阴影下系统的流场特性和太阳入射角度对系统性能的影响。研究结果表明:烟囱阴影区蓄热层表面、集热棚表面温度突降,导致热气流与蓄热层表面、集热棚表面进行对流换热,造成热量损失;随着太阳入射角增加,系统轴功率和集热棚效率均明显下降;风力增压装置形成的出口负压可以削弱阴影所造成的气流掺混等不利影响,因而风力增压型太阳能烟囱电站涡轮机轴功率的变化幅度相对常规太阳能烟囱电站较为平缓。 相似文献
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为研究烟囱阴影效应,本文采用太阳射线追踪算法对基于西班牙原型电站规模的太阳能烟囱电站(SCPP)和风力增压型太阳能烟囱电站(WSSCPP)进行了三维数值模拟.烟囱阴影区面积随着太阳光线入射角的增加而增加,本文研究了入射角从0°变化到30°下系统的温度和速度分布;还研究了在几个SCPP综合系统中的烟囱阴影效应.结果表明:... 相似文献
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以太阳能烟囱发电(SCPP)系统为研究对象,比较定热流密度、离散纵坐标(DO)辐射模型、表面对表面(S2S)辐射模型对SCPP温度、速度等性能模拟结果,将3种模型模拟结果与试验数据对比,选择更合适的辐射模型应用于SCPP数值模拟。结果表明,S2S辐射模型集热棚出口流体最大速度比定热流密度和DO辐射模型分别高0.13、0.36 m/s;S2S辐射模型沿烟囱入口流体最大湍流黏度比定热流密度和DO辐射模型分别高16.87%、8.44%;定热流密度、DO辐射模型、S2S辐射模型沿集热棚半径流体温度与试验结果的误差分别为3.09%、0.98%、10.14%。DO辐射模型更适合SCPP系统的数值模拟计算。 相似文献
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一种新型的太阳能发电技术 总被引:2,自引:2,他引:0
对迄今为止有关太阳能热气流发电技术的研究成果进行了全面的综述,其中包括作者在该领域的最新研究进展:太阳能热气流发电系统的热力学循环,HAG效应,带有蓄热层的系统以及带有透平的系统耦合数值模拟等,并对下一步的研究工作进行了展望。 相似文献
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含相变微粒流体层蓄热过程的传热机理研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对含有相变微粒并且水平放置的流体层,在底部加热和周围绝热保温条件下的蓄热传热机理进行了理论分析研究,与无相变颗粒流体的蓄热过程进行了对比数值模拟。结果表明:对较薄的蓄热流体层,含相变微粒流体的蓄热完成时间短于无相变颗粒流体,随着液层厚度的增加这种差别减小。同时对液体层内不同高度下平均温度的分布和变化过程进行了分析研究。 相似文献
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《太阳能学报》2016,(7)
通过利用配有调压器的电热设备模拟太阳光源,对附有1 cm厚的Na2CO3·10H2O相变材料的太阳能混合墙体烟囱效应进行实验研究,讨论并分析在Na2CO3·10H2O蓄热效应作用下,光照强度对蓄热层两侧温度场、烟囱通道内温度场、速度场分布情况的影响及其对烟囱所诱导的自然通风量和空气得热量的影响。实验结果表明,蓄热层的平均温度随时间一直升高,但两侧的温差随时间的增加不断减小,随电压的升高而不断增大;通道内空气温度、平均风速以及自然通风量均在加热开始后大约1 h内升高到某一值继而趋于稳定,且电压越大,其值越大;通道内空气得热量增量在加热开始的1 h内先急剧上升后急剧下降,最终稳定在零附近,且电压越大,得热量增量的峰值越大。蓄热层的作用使整个系统处于相对较低的温度,并且烟囱排风温度下降,空气得热量减少,有利于节能,蓄积的热量可作为没有光照时烟囱效应的动力。 相似文献
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太阳能烟囱综合利用海水系统的初步研究 总被引:2,自引:1,他引:1
针对目前太阳能海水淡化技术和太阳能烟囱发电技术在经济或技术上存在的问题,提出了太阳能烟囱综合利用海水系统,在利用太阳能烟囱进行海水淡化的同时,以制取的淡水进行水力发电。首先以天津汉沽地区的气象数据对综合系统的性能进行了初步估算;其次建立并优化小型实验系统,获取不同冷凝方式的实验结果。通过实验与理论估算结果的对比来分析该综合系统的理论和经济可行性。理论和实验研究结果表明:采用间壁冷凝换热方式,所提出的综合设计方案具有可行性,并同时推动太阳能烟囱技术和海水淡化技术的发展。 相似文献
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在不利气象条件下建筑屋顶烟囱排放污染物对近地面空气质量影响较大,因此对其扩散特性进行评估至关重要。采用数值模拟方法,研究不同风向(风向角α=0°~180°)下,下台阶建筑屋顶烟囱排放污染物扩散分布特性;采用商业软件FLUENT对基于standard k-ε湍流模型的数值模型进行求解。结果表明:烟囱排放污染物对近地面空气质量的影响受风向角影响较大,这会导致建筑背风面上污染物浓度分布不一致,尤其是α=0°时,对建筑壁面以及街谷内的行人呼吸高度处影响最大。 相似文献
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熔融盐斜温层蓄热的热特性研究 总被引:3,自引:0,他引:3
对熔融盐高温斜温层蓄热过程进行较深入的理论与实验研究,建立熔融盐单相流体斜温层蓄热的瞬态热分析模型,模型考虑熔融盐的变物性。利用Fluent软件,通过求解N-S方程与能量方程,对熔融盐单相流体斜温层蓄热罐在各工况条件下的传热蓄热过程进行数值模拟。研究时间进程、初始条件以及结构尺寸等对蓄热性能的影响。结果表明:斜温层的厚度随时间的推移而增加,达到一定厚度后增加量趋缓;流体进口流速、长径比等是影响有效蓄热容量的主要因素,当进口速度为0.001m/s级、长径比为2∶1时,将减少斜温层厚度。 相似文献
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90°弯管内二次流(迪恩涡)的数值模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
弯管广泛地存在于工业应用的多个领域中,为研究弯管内速度场和压力场的分布,采用CFD技术对不同流态下圆形截面90°弯管内的二次流(迪恩涡)进行了数值模拟。模拟过程采用有限体积法进行空间离散,并利用带旋流修正的k-ε模型进行计算。模拟结果表明:层流状态下沿流动方向截面上的峰值速度和峰值全压变化较小,涡核位于半截面中心;当流体处于过渡区时,流动方向截面上的峰值全压呈递减趋势,峰值速度在0~60°截面上递减,在90°截面上突增,并且涡核开始出现"外扩";完全湍流区时,流动方向截面上的峰值全压显著递减,涡核位置明显"外扩"。 相似文献