多孔介质太阳能集热组合墙的耦合传热与流动分析

针对接触型和分隔型多孔介质太阳能集热组合墙系统,分析了太阳辐射及环境温度变化时,组合墙内传热与流动变化.多孔介质太阳能集热组合墙中,多孔介质起半透明隔热体和蓄热体的作用.多孔介质集热层的孔隙率、粒径、材料热导率和多孔介质集热层在组合墙中的位置对系统的采暖效果影响较大.     

太阳能多孔墙的传热与流动特性

基于二维稳态Navier-Stokes方程、饱和多孔介质Brinkman-Forchheimer Extended Darcy模型和能量双方程模型.对新型太阳能多孔墙的传热与流动特性进行了数值模拟.计算结果表明,降低空气入口流速,可减小空气流动阻力,提高多孔墙的集热效率;附加玻璃通道的太阳能多孔墙可减小长波辐射损失,并且具有收集热空气的作用.这种太阳能集热墙具有较高的集热效率.     

太阳能平板空气集热器内部流动与传热分析

基于雷诺时均的三维定常粘性N-S方程及能量方程,对内设挡流板的太阳能平板空气集热器内部流动和传热特性进行数值分析和实验验证,模拟结果与实验测量结果显示出良好的一致性。研究表明:挡流板的存在致使内部流动非常复杂,挡流板背侧发生显著的流动分离与再附着现象,同时对温度场产生重要影响,因此消除各种涡流是提高集热效率的有效途径之一;气流在挡流板末端发生180°偏转形成的二次流增加了流动损失,但同时实现了冷热流体的掺混,强化了换热;集热板的多种换热方式中对流换热占主导,辐射换热占总换热量的1/7,为提高集热效率,应设法进一步降低集热板平均温度。     

多孔介质-双层玻璃幕墙传热与流动特性

基于多孔介质具有吸收和贮存太阳能的特点,在双层玻璃幕墙通道内设置了多孔介质层,利用多孔介质充分收集与贮存太阳能用于建筑供暖,并采用数值模拟法研究了幕墙的传热与流动特性.结果表明,玻璃幕墙能充分利用太阳能加热新风供暖,集热效率高又节能,有推广价值.     

被动式太阳能温室-采暖房中对流传热的数值分析

针对一种被动式太阳能温室-采暖房，分析采暖房北墙采用或不采用隔热保温措施时，温室-采暖房内的温度和气流分布情况，模拟具有蓄热层的太阳能温室-采暖房中的对流传热，研究温室-采暖房中采用岩石床吸收和贮存太阳能的传输特性。     

新型太阳能集热墙冬季保温性能分析

建立新型结构的太阳能集热墙,给出新型太阳能集热墙的结构组成.利用CFD技术对新型太阳能集热墙系统采暖房间的温度场进行了模拟,给出室内温度场的分布规律,并分析了室内温度日变化情况;通过对比分析新型太阳能集热墙与传统太阳能集热墙的温度场分布,验证了新型太阳能集热墙具有良好的保温节能性能.     

太阳能炕和Trombe墙相结合的新型太阳能采暖系统的数值研究

提出了Trombe墙与太阳能炕相结合的新型太阳能采暖系统,建立了新型太阳能采暖系统的理论模型。采用大连1月份的气象数据对该系统的室内温度、炕表面温度等进行数值模拟,讨论运行方式、有无辅助热源等对室内热环境的影响,并与单独采用太阳能炕或Trombe墙的采暖系统进行对比。计算结果显示,在Trombe墙和新型太阳能炕耦合运行模式,室内温度和炕面温度高于炕单独运行模式或Trombe墙单独运行模式;有辅助加热工况下室内热环境的稳定性优于没有辅助热源工况。     

太阳能槽式集热系统动态传热特性

采用数值模拟方法研究了太阳能槽式集热系统的动态传热特性.建立了管内流体的一维传热模型,并进行了检验,计算结果与实验结果符合较好.采用该模型,该文首先分析了恒定辐射强度下,集热特性受入口温度、环境温度、流体质量流量以及风速的影响规律.然后,研究了辐射强度变化情况下的出口参数动态变化特性.得出:集热管出口温度的变化由于热惯性的影响滞后于辐射强度的变化,对于短期的辐射强度波动,出口温度变化较小,系统可不考虑加入额外的能量.对于全天辐射强度变化,集热管出口温度受辐射影响较大,尽管可忽略短时辐射强度波动的影响,但为维持系统正常运行,蓄热或额外的燃料供应是必须的.     

液态金属浇注过程中流动与传热耦合数值模拟

浇注系统的设计是铸造工艺设计的主要内容。利用数值模拟技术,可对浇注系统进行优化设计。建立了液态金属流动和传热的数学模型,讨论了边界条件、初始条件的选择,对液态金属浇注过程中的流动与传热耦合问题进行了数值模拟,并对模拟结果进行了讨论。所得结论对于浇注系统和过程的优化设计具有重要的实用价值。     

太阳能热气流发电系统的传热与流动数值分析

建立了集热棚、烟囱以及多孔蓄热层的太阳能热气流发电系统传热与流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热介质的蓄热特性的影响.计算结果表明,在太阳辐射为200～800W/M2的范围内,随着太阳辐射的增强,蓄热介质的蓄热比例先减小后增大;烟囱底部的最小相对压力显著减小,流动速度增大;系统内空气的温升增大,蓄热介质表面的温度也显著升高.     

交叉波形吸热板-波形底板空气集热器的盖板与波形吸热板间换热的数值模拟和分析

对交叉波形吸热板－波形底板空气集热器的盖板与波形吸热板间滞止空气层内的自然对流换热建立了物理模型，利用数值方法进行数值模拟，并对计算结果进行分析及优化，揭示了平均板温差、波纹板的高度特征比、几何特征比、集热器倾角等参数对换热的影响。     

抛物跟踪式太阳高温集热器的研究

对单轴跟踪太阳聚集系统（ＰＴＣ）进行了光学分析。对集热管内流体的混合对流（强迫对流加自然对流）和传热过程进行了探讨。理论模拟结果与实验结果吻合较好,两者间的最大偏差小于８％。     

太阳能集热器的能质分析

依据热力学第一、二定律，对平板型太阳能集热器的传热和流动过程进行了能质综合分析，提出了一项评价太阳能集热器热力学性能的指标——单位有用收益的Yong损，讨论了雷诺数、无因次入口换热温差和无因次热流密度等参数对太阳能集热器热力学性能的影响。     

太阳能热风发电系统能量流的数值分析

根据太阳能热风发电系统的工作特点,建立其数值分析模型,对系统的能量流进行分析.以西班牙原型电厂为例进行数值模拟,探索太阳辐射强度和环境温度对系统性能的影响.将数值计算和西班牙试验数据进行了比较,结果具有良好的一致性.预测出太阳光辐射强度及环境温度和太阳能热风发电系统集热器进出口温差及由集热器出口到烟囱进口的系统转换段压差的影响关系.为太阳能热风发电系统的设计提供技术支持.     

多孔介质中的相变传热特性及其在建筑物节能中的应用

将非饱和多孔介质应用于建筑节能，使低品位，低密度的太阳能通过工质的相变得以利用，对实现建筑物的采暖具有应用价值。通过对非饱和多孔材料内的二维流场，温度场以及蒸发量场的数值计算，分析了两端开口的圆柱环型多孔腔内非饱和多孔介质的传热传质特性，研究了流体雷利数及边界条件的变化对多孔床热质迁移的影响。     

热管置入式墙体在实际建筑中的传热特性研究

该文在热管置入式墙体稳态传热实验和动态传热模拟的基础上,于天津地区搭建实际环境下热管置入式墙体测试系统。该测试系统基于2个相同结构尺寸房间,在其中一间的南外墙上置入热管,测试期间用电暖器维持室内18 ℃。依据测试数据对实际环境下墙体的动态传热特性进行分析。结果表明,相比于普通墙体,热管置入式墙体的内表面温度提升率为3.4%,蓄热能力提高;热管置入式墙体平均延迟时间为11.12 h,比普通墙体滞后约0.50 h;热管置入式墙体平均衰减倍数为89.37,比普通墙体大;测试期间热管置入式墙体节能率为25.9%。     

利用太阳能制取海盐传热过程的试验分析

测试了盐田卤水、土壤和环境芭及同期太阳辐照度等数据，计算了卤未与土壤间的导热，卤水以空的辐射换热和卤水对环境的对流换热，并分析了它们对卤水蒸发速率的影响。结果表明，卤水与土壤间采取良好的隔热措施，抑制卤水对土壤的传热，可将卤 水的蒸发速率近１０％。同时进行了试验验证。