大直径冷熔盐储罐温度场及应力场的研究

随着国家对新能源技术的大力扶持及此类技术的大规模应用,对于太阳能热发电站中持久储热钢制储罐的安全性能的研究具有重要意义。依托青海省某塔式熔盐太阳能热发电项目中25 m直径的冷熔盐储罐,采用ANSYS软件的平面实体轴对称单元建立储罐有限元模型,对储罐进行温度场及应力场分析。储罐热力耦合的计算采用热-结构顺序耦合分析方法,此方法可精确得出熔盐储罐罐顶、罐壁及罐底热变形和热应力的分布规律,对后续大直径冷熔盐储罐的设计和施工具有一定的指导意义。     

熔盐储罐预热过程优化研究

基于CFD方法研究阶梯式预热过程中熔盐储罐温度分布和热应力分布,并分析温度端差和预热气体入口流量等参数对预热时间和罐体最大热应力的影响。结果表明：温度端差和质量流量各增加1倍时,预热时间分别缩短78.1%和61.5%,温度端差比质量流量对熔盐储罐预热过程的影响更显著。     

新型相同钠离子混合熔盐相图预测及物性测量

为了提高第三代聚光式太阳能热发电技术的效率,降低系统的运行成本,需要开发出具有更高使用温度的新型高温储热/蓄热材料.本文基于相同阳离子的原则,选取3种相同钠离子熔盐NaNO3、NaCl、Na2CO3作为基盐,借助相图原理指导混合熔盐的配制,通过FactSage软件对NaNO3-NaCl-Na2CO3三元体系进行相图热力...     

太阳能热发电站熔盐储罐首次充盐策略研究

通过计算流体动力学(CFD)模拟计算分析某实际工程设计阶段的充盐策略参数,对储罐内熔盐温度和储罐壁面温度的影响,通过分析模拟结果后确定在项目具体实施阶段采用预热系统及电加热器系统配合的充盐策略.通过将此充盐策略用于实际商业项目第1次充盐过程,效果良好,储罐整体温度较为均匀,同时也发现在第1次充盐过程中储罐基础存在较为明...     

高熔点熔盐管内传热性能实验分析

搭建试验台研究高熔点熔盐在水平圆管的紊流传热特性,并分析圆管内局部传热规律。该试验雷诺数范围在(1.0～3.6)×10⁴之间,普朗克数在4.75～8.00之间,根据实验数据并参考经典实验关联式,采用多元线性拟合熔盐平均传热努塞尔数实验关联式,其最大拟合误差为±10%;并将实验值与经典圆管紊流传热关联式以及低熔点熔盐传热实验关联式的计算值比较。结果表明:在工程允许范围内,部分经典对流传热关联式可描述熔盐管内传热特性;而低熔点熔盐传热实验关联式不适用于高熔点熔盐传热特性。     

熔盐泵泵腔内流动及能量损失分析

为探究大间隙叶轮泵腔内的流动和能量损失情况,以太阳能热发电用熔盐泵为研究对象,对其首级泵腔内的流场进行分析。基于雷诺时均方程和k-ε湍流模型对模型泵的全流场进行计算,结合实验结果和计算结果对流场进行分析。分析结果显示:叶轮前盖板泵腔内核心旋转区的旋转速度高于前盖板最大半径处的旋转速度一半,且不同流量下变化不大;前后盖板泵腔内径向速度轴向分布在不同流量下变化不大,半径越大边界层分离点径向速度越大,前盖板泵体壁面的边界层分离点径向速度随半径的增大先减小后增大,后盖板泵体壁面边界层分离点径向速度随半径的增大而减小;前后盖板的损失随流量的增加占总耗能和损失能量的比重降低,前盖板损失能量绝对值在不同工况下几乎不变,后盖板内的损失随流量的增加而减小;前盖板泵腔内轴面流动循环呈逆时针循环,后盖板泵腔内轴面流动呈顺时针循环。     

太阳能热发电站熔盐阀门的选型分析

熔盐阀门作为太阳能热发电站的重要控制设备,对电站的稳定、可靠运行发挥着重要作用。熔盐的低温凝固及高温强氧化等特性,对阀门及其部件的选型提出了特殊要求。从熔盐阀门开关阀的型式、熔盐阀门材质、密封填料、密封用垫片、密封面等方面对太阳能热发电站熔盐阀门进行了选型分析,并对太阳能热发电站熔盐阀门的选型原则进行了总结。     

电极片检测熔盐储罐泄漏的实验研究

提出利用电极片检测熔盐储罐泄漏的方法并实验研究其可行性。结果表明,不同温度的熔盐发生泄漏时,熔盐会使电极片的回路立即形成通路,从而灵敏地检测到熔盐储罐的泄漏。并且,熔盐的运行温度越高、电极片布置位置越靠近地基材料顶部,熔盐泄漏到电极片上时导电性越强,电路中的电流越大,电极片检测熔盐罐泄漏的灵敏性和持续性越好。     

高温熔盐泵关键部件结构特性分析

为研究熔盐泵在不同温度下叶轮和导叶结构特性变化,采用流固热耦合方法对不同温度下熔盐泵结构进行分析.分析结果显示:叶轮叶片进口和导叶叶片出口存在应力集中现象,叶轮前后口环根部配合位置和叶轮口环上的应力圆周分布均出现周期分布.叶轮叶片和导叶叶片与盖板交线的变形规律性比较明显,叶轮叶片与盖板交线的变形量自进口至出口先小幅度降...     

太阳能高温蓄热熔融盐优选的实验研究

为满足聚光太阳能热发电和高温太阳能热化学中对高温的要求,选择了应用在太阳能传热蓄热系统中的具有使用范围广,性质稳定的氯化钠、氯化镁和氯化钾的混合盐,配置了36种不同配比的混合氯化熔盐,采用差示扫描量热仪(DSC)测定了不同配比熔盐的熔点,结果表明:36种混合熔盐的熔点集中在36种混合盐的熔点都分布在400℃和460℃附近;在此基础上测定了熔点在400℃附近的11种不同配比熔盐的比热,并进行了蓄热成本分析,结果表明,当氯化镁、氯化钠和氯化钾的质量比为2:7:1时,蓄热成本最低,是最佳的传热蓄热介质.最后采用最小二乘法得到了这种混合盐在熔融状态下比热与温度的回规方程.     

熔融盐斜温层蓄热的热特性研究

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。     

熔盐单罐双盘管释热换热器布置方式优选

为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低（hi=90 mm,ho=174 mm）的布置方式换热器其释热功率、出口温度以及累计释热量最大。     

高温相变蓄热容器的优化设计及参数分析

高温相变蓄热容器是空间太阳能热动力发电系统关键部件吸热器的基本部件，它的传热性能直接影响到整个动力系统的性能。建立了相变容器的目标函数和约束方程，利用优化方法求出了设计变量的最佳参数，分析了容器的壁厚、外径和长度等参数对容器性能的影响，结果表明蓄热容器参数对吸热器的性能和质量有重要的影响，计算结果可以用于吸热器的设计。     

熔盐与过冷沸腾水传热特性实验研究

为研究熔盐蒸汽发生器的传热特性,以Solar Salt二元硝酸盐为工质,对熔盐与过冷沸腾水在蒸汽发生器中的传热规律进行实验研究.实验结果表明:熔盐传热系数随着水侧与熔盐的质量流速的增大而增大,随着水侧压力的升高而减小;当水侧在过冷水状态时,熔盐传热系数随着熔盐入口温度的升高而增大;当水侧在过冷沸腾状态时,熔盐传热系数随...     

MW级风电机组钢筋混凝土塔筒稳定性分析

通过理论计算与有限元分析方法,对钢筋混凝土塔筒进行屈曲与稳定性分析。计算结果表明,预应力下的钢筋混凝土最大静应力出现在门洞边缘位置,线性屈曲分析由于未考虑非线性因素的影响,得到的临界载荷偏大,而非线性屈曲分析得到的结果可作为对工程算法的修正。随着风力机功率的增加,塔筒高度也不断增加,深入研究钢筋混凝土塔筒的结构特性,为钢筋混凝土结构塔筒工程应用奠定基础。     

中温相变蓄热装置蓄放热性能的数值分析与实验研究

以所研制的相变温度为76℃的相变蓄热装置为研究对象,通过数值模拟和实验研究,对该相变蓄热装置的蓄、放热性能进行了模拟分析与实验验证。研究结果表明:所研究的相变温度为76℃的中温相变蓄热装置具有良好的蓄、放热性能,为在太阳能利用、工业废热利用以及暖通空调蓄热等领域的工程应用提供了可能。     

太阳能蓄热器充汽过程的噪声分析及实验研究

从水击原理、空化理论和结构振动理论三方面阐述了太阳能蓄热器充汽噪声产生的机理，并猓上应的试验验证，从而为蓄热器充汽运行的降噪提供了控制条件和理论依据。同时，对充热水击，射流空化作了妥切的说明。对蓄热器中充液介质温度升高傲噪声减小提出了新的看法。