不同浊度分布下太阳池热性能模拟

通过实验验证了太阳池辐射透射模型(Wang and Seyed-Yagoobi model)在小浊度范围内的准确性,从光学和热力学角度分析了非均匀浊度下太阳池的辐射透射率,并模拟了不同浊度分布状况下太阳池储热层的温度及各层的热效率。当池水浊度在垂直方向上的平均浊度相同时,浊度分布自上而下线性递增情况时太阳池下对流层的辐射透射率、温度、热效率均高于浊度均匀分布和池水浊度分布自上而下线性递减两种情况。根据研究,指出了太阳池要着重控制上对流层和非对流层的浊度,而对于下对流层的浊度则不必重点处理。另外,对于实际的太阳池采取实验手段预防降雨对太阳池浊度产生的影响。     

小型太阳池瞬态传热传质

该文从实验和数值上调查了小型太阳池的瞬态传热传质问题.计算中考虑侧墙的阴影作用和本地的气候条件,二维导热模型和沿深度方向的一维盐扩散模型给出了长期运行小型太阳池内的温度和盐度发展情况.在大连沿海建立2.3m×2.8m,深0.8m实验太阳池,采用卤水和海水灌注太阳池,进行了连续60d的实验测定.小型海水太刚池实验数据用于检验计算结果.计算结果表明,从5月1日开始运行至7月中下旬,储热层平均温度达到近65℃的最大值.实验值与计算值较好吻合.盐度扩散的实验和计算结果表明这种海水一卤水灌注的太阳池中盐度的扩散要比一般的盐水池(NaCl溶液)更为缓慢.     

多孔介质对太阳池传热传质影响的研究

通过实验与数值模拟相结合的方法研究在太阳池底部增设多孔介质水层对太阳池热盐双扩散及储热量、稳定性等的影响.在实验室研究了多孔介质对盐扩散的抑制作用.在海边沙滩建造了两个小型太阳池,测量了有无多孔介质太阳池的温度分布和盐度分布并进行数值模拟,模拟值与实验值吻合较好.计算了有无多孔介质太阳池盐梯度的分布、池子稳定性情况以及多孔介质对太阳池的储热量的影响.结果表明,在太阳池底部加设多孔介质水层可以提高太阳池LCZ温度.多孔介质水层有利于提高太阳池的储热量,有利于抑制盐分向上扩散,可以节省太阳池的盐资源消耗,并有利于提高非对流层的盐梯度和稳定性.     

梯形盐水太阳池的实验与模拟研究

以梯形盐水太阳池为研究对象,搭建表面积2.4 m×2.4 m,底面积1.0 m×1.0 m的小型梯形盐水太阳池,基于实验数据对梯形盐水太阳池进行一维数值模拟,建立热盐双扩散离散模型,改进池底反射模型、辐射透射模型和包括表面热损、壁面热损和土壤层热损在内的详细热损失模型,通过模拟与实验结果的对比验证模型的有效性。结果表明:太阳池梯形结构可增强太阳辐射利用率,减少下对流层散热量,提高太阳池储热能力,从而提升太阳池的供热温度。     

纳米颗粒对盐梯度太阳池热性能影响的实验研究

为了增强太阳池的储热温度以及热效率,采用了在太阳池下对流层添加纳米颗粒的方法.通过光照实验与沉降实验选取质量分数为0.010％的碳纳米管溶液添加到太阳池的下对流层,然后与普通盐梯度太阳池进行对比实验,并对实验数据进行分析、计算.实验结果表明:在相同模拟光源下,含纳米颗粒小型太阳池的下对流层平均温度提高了 1.7℃,效率...     

双热源太阳池热泵技术的应用研究

对双热源太阳池热泵技术的应用进行了模拟研究.运用有限差分的方法,太阳池模拟结果表明,所储存的能量相对比较稳定,可为变负荷载荷供热;太阳池热泵技术的应用模拟结果表明,太阳池作为地位热源时,热泵制热的性能系数在4.08～4.87.若冬季太阳池作为低位热源的提热量为20 W/m2,完全能够满足冬季供暖时的温度要求.研究结果为实际利用提供了计算方法和重要依据.     

石蜡/泡沫铝复合相变材料对太阳池热性能的影响

传统盐梯度太阳池以显热储热,储热密度较低。提出了在储热层添加石蜡/泡沫铝复合多孔介质相变层的方法,构建了宽度为300mm,长度为400mm,深度为500mm的小型实验太阳池,分别进行了传统盐梯度太阳池和添加石蜡/泡沫铝复合多孔介质相变材料(PCM)的太阳池热性能对比实验。实验研究与理论分析表明：未添加石蜡/泡沫铝复合PCM的下对流层(LCZ)的储存(火用)和(火用)效率的最大值分别13.814 MJ/m³与9.38%;添加4块石蜡/泡沫铝复合PCM的LCZ的储存(火用)和(火用)效率的最大值分别为15.659 MJ/m³与12.05%,同前者对比分别提高了1.845 MJ/m³与2.67%,从而证明石蜡/泡沫铝复合PCM能够有效提高LCZ的储存(火用)与(火用)效率。此外,后者在太阳池LCZ的温度上升期可使其温度提高3℃左右,因此,添加石蜡/泡沫铝复合PCM能够提升太阳池LCZ的蓄热能力。     

配合集热器的盐梯度太阳池热性能实验与分析

构建表面积为1.50 m×1.50 m的小型实验用盐梯度太阳池,并与平板太阳能集热器配合使用,分别对普通太阳池和集热增强型太阳池进行了储热、放热实验。实验研究与理论分析表明:单独盐梯度太阳池的放热量为3.5×103k J,热效率为13.6%;集热增强型太阳池放热量可以达到4.8×103k J,且热效率增至28.1%。另外后者下对流层温度最高可提升10℃以上,从而证明太阳能集热器可以有效提高太阳池热效率,增加下对流层储热量。此外,考虑了放热过程换热器对太阳池下对流层的扰动,对比实验前后的溶液浓度,可以看出实验后太阳池盐度曲线合理,非对流层呈良好梯度分布,太阳池稳定性并未遭到破坏。     

芒硝太阳池的研究与应用

该本对芒硝太阳池梯度区的浓度分布、温度分布以及芒硝太阳池的能量利用和应用进行了研究，并与实验结果进行比较，两者基本吻合，研究认为芒硝太阳池梯度区(非对流层)内温度分布，浓度分布是非线形的，利用太阳池技术为开发芒硝资源提供了一种新技术。     

表层结冰对太阳池性能的影响研究

在对现有太阳池进行计算研究的基础上,针对目前北方太阳池冬季要经历结冰期这一现状,提出了表层结冰后太阳池辐射透射模型及热传导模型,将结冰情况考虑到太阳池的运行中,所提出的太阳池模拟计算中考虑了太阳池表面结冰对其整体性能的影响,为太阳池的长期连续性运行提供了研究基础.根据实际温度资料及气象条件,对结冰情况中太阳池的运行进行...