带V形隔热膜封闭空间内自然对流换热的数值研究

本文通过涡量-流函数法,对带V形隔热膜的平板型太阳能集热器二维封闭空间内自然对流进行了数值计算,定量分析了Rα、集热器倾角、V形膜开口角、H_v/H四个参数对换热的影响,为这种集热器的设计提供了依据。     

FPV-CPC太阳能中温集热器理论与实验研究

本文讨论了一种带V形透明隔热膜的平板集热器为吸收体,配以复合抛物面聚光器为反射面的太阳能中温集热器(简称FPV-CPC集热器)的集热过程,并建立了数学模型。通过用松弛迭代法求解四个非线性方程对集热器的性能进行了分析,并在中温集热器测试台上对该集热器的主要性能指标进行了实验测定。该集热器在70-110℃的中温范围性能良好,而且结构简单,加工制作容易,造价低,具有实用和推广价值。     

交叉V形太阳空气集热器模拟实验研究

提出一种交叉V形空气集热器,其特征在于空气流动湍流大。设计制作两台不同的交叉V形空气集热器(1型、2型)和一台平板空气集热器(3型),分别对3台空气集热器在不同空气流速、倾角、辐照强度下的效率和进出口温差进行模拟、实验对比研究。在初始条件下,模拟结果显示,1型集热器的效率、进出口温差高于2型和3型集热器,分别为1%、0.1℃,17%、2.5℃。实验结果显示:1型集热器的效率、进出口温差高于2型和3型集热器,分别为1%、0.1℃,18%、2.6℃。模拟、实验研究表明,随着空气流速的增大,3台空气集热器的效率明显增大,同时其进出口温差变小;集热器放置倾角和辐照强度对3台空气集热器的性能影响小;但随着辐射强度的增大,集热器的进出口温差增大,呈线性变化。     

带有间隙的V形肋片对太阳能空气集热器的传热及流动特性的影响

在吸热板上增设带有间隙的V形肋片可以有效地提高平板型太阳能空气集热器的传热性能。运用数值模拟方法在Re为6000~18000内,采用RNG k-ε湍流模型,对带有间隙的V形肋片的相对肋宽比及间隙位置对集热器换热性能的影响进行了计算研究,分析了流场结构对传热的影响。结果表明:采用带有间隙的V形肋片可以引发通过间隙的二次流,从而破坏间隙下游处的热边界层,提高该处的局部Nu数。当间隙位置为d1/(w/2)=0.33,d2/(w/2)=0.33,相对肋宽比为W/w=5时,集热器具有较好的传热性能。     

V型多通道平板太阳能集热器的热性能研究

提出一种V型多通道平板太阳能集热器,对其建立稳态传热模型,利用Matlab软件编程进行求解,并进行实验测试验证模型的准确性.利用已验证的传热模型,模拟分析V型多通道平板太阳能集热器的结构和物性参数对其热性能的影响,结果表明当透明盖板和吸热体发射率变大时,集热器的集热效率会呈下降趋势;当V型槽顶角、吸热体长度及空气夹层厚...     

纵向V型波纹板平板空气集热器的热性能实验研究

本文旨在从安装倾角对纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器热性能影响出发,用实验的方法,通过对得到的实验数据进行分析和拟合,探求一个适合于昆明地区纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器最佳安装倾角的范围和流道内温度场的分布情况。通过实验和理论分析,得出结论:安装倾角为条件下,纵向V型波纹板平板太阳能空气集热器的瞬时效率最优;在稳态条件下,流道内温度随离进口的垂直距离的增加,温度增速先快后慢。     

FPV-CPC集热器光学性能

本文讨论了用光线追踪法求解以V形隔热膜平板集热器为接受器,配以复合抛物面聚光器的太阳能中温集热器(简称FPV-CPC集热器)的光学效率和反射次数的方法。它能比较精确地求解集热器的光学效率随入射角的变化,并可用来研究材料物性、几何结构及截短比对光学效率的影响。     

V形肋片型太阳能空气集热器换热特性的研究

本文运用数值模拟的方法,对带有多重V形肋片的平板型太阳能空气集热器的换热与流动特性进行了研究。在雷诺数5 000~20 000范围内,采用RNG k-ε湍流模型,研究了相对肋宽比(W/w)对集热器换热特性的影响规律,并对集热器内部流场进行了分析。研究结果表明,V形肋片增强了空气的对流换热。这是由于流体掠过肋片后,产生旋涡和回流,加强了流体扰动,从而使换热增强。相对其它肋宽比而言,W/w=6时,集热器具有较好的换热效果,努塞尔数为光滑壁面的2.54倍,但肋片的存在导致摩擦损失增加,换热性能因数最大为1.55。     

曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究

目前传统的平板太阳能集热器存在占地面积大、集热性能差等缺点,在一定程度上制约了其在中国的推广及应用,而新型的曲面太阳能集热器的集热性能有大幅提升。通过实验平台测试了曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器在2种安装角度时的集热性能,并分析了这2种太阳能集热器的集热性能差异。结果显示,在相同安装角度时,曲面太阳能集热器的集热效率高于平板太阳能集热器的。     

非金属平板集热器的性能分析

本文简述了非金属集热器的发展概况,对三种典型的非金属平板集热器进行了性能分析和对比试验,表明本文讨论的计算模式是可取的。采用无翅片的“全湿润”型设计或短翅片的非金属平板集热器,其传导热阻不是主要的,它们的性能可以达到甚至高于普通的金属平板集热器。以非金属平板集热器代替传统的金属平板集热器是可能的。     

不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减研究

为分析不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减,以蓝膜、阳极氧化和黑铬集热器为研究对象,基于太阳集热器热性能测试平台,对集热器热性能及空晒老化性能进行测试。分别测试吸热涂层样品的吸收比和发射比,分析空晒前后平板集热器吸收比、发射比和瞬时效率的变化情况及影响因素。研究结果表明:在温度约为18℃的工况下,蓝膜集热器热性能为75.5%,黑铬为73.4%,阳极氧化为69.3%,吸热涂层的光学性能是影响平板集热器热性能的主要因素。平板集热器瞬时效率、吸收比和发射比变化情况的依存关系为Δη≈9.553Δα-1.213Δερ,该式可衡量平板集热器的热性能衰减度。通过空晒老化性能实验可知,提高平板集热器吸热涂层的抗腐蚀、抗氧化能力,可延长集热器的使用寿命。     

吸热板参数对平板太阳集热器热性能的影响

建立单层盖板平板太阳集热器的一维稳态数学模型,用Visual Basic语言编写程序模拟研究吸热板各参数对平板太阳集热器热性能的影响。在综合考虑集热器效率因子与金属消耗量的基础上,设集热器总热损失系数为变量,对铜铝复合平板太阳集热器的吸热板厚度与管间距进行了优化。研究表明,用导热系数大的铜板代替铝板的优势并不明显;吸热板厚度在0.3 mm以上增加时,平板太阳集热器热性能的提升很小;随着管间距的增加,平板太阳集热器性能下降;吸热板涂层的改进对于平板太阳集热器热性能的提高至关重要;排管内/外径、盖板透过率、涂层吸收率分别为0.0108/0.012 m、0.916、0.89时,在全年运行的平均工况下,保证集热器效率因子为0.9,优化得到吸热板厚度、管间距分别为0.25 mm、11 cm时,金属材料消耗量最小,为2.27 kg/m2。     

横向V形太阳能空气集热器的热性能实验研究

针对横向V形太阳能空气集热器的热性能实验研究,旨在探索倾角对空气集热器集热效率的影响和空气集热器内的温度分布情况.通过理论分析和实验研究,结果表明昆明最佳倾角为25°,集热器内温度沿流道方向近似呈等差分布.     

铝排管集热器吸收太阳能、空气能和环境能研究

对无透光和保温材料封装的新型铝排管平板集热器进行吸热特性分析,建立了吸收太阳能、空气能和环境能的数学模型,并分析了流体滞止特性对平板集热器吸收空气能的影响。进一步针对铝排管平板集热器的设计参数,通过TRNSYS软件进行仿真。在TRNSYS软件中对于影响集热器吸热性能的参数进行了单一变量分析。仿真结果显示:该平板集热器集热效率相比普通集热器大大提高。风速对空气能吸收量影响较大,风速越大,滞止温度越高,空气能吸收量越多;辐射量对太阳能吸收量影响作用明显,但对环境能吸收有减小趋势;集热面积增大和集热器整体性能提升有很大的关联作用;环境温度对环境能吸收量有很大的决定作用;入口流量对集热性能的提升存在峰值影响力,而进口温度的增加会降低集热器的集热效率。该平板集热器通过实际应用表明,其性能与仿真结果相符,且能够大大提高集热器效率。     

新型平板型太阳集热器热性能浅析

平板型太阳集热器有相对低廉的价格、成熟的制造技术及固有的热性能特点，在我国气候温暖的南方有很大市场，在寒冷的北方只有部分应用。这主要是由于平板型集热器保温性能差，与外界有热交换，高温效率特性不好的原因造成的。所以提高平板型集热器热性能指标，生产出新一代平板集热器是满足市场需求的唯一出路。     

Therminol VP-1导热油平板太阳能集热器的热工性能测试实验

针对市场上的平板太阳能集热器结构的优缺点,研制了新型的导热油平板太阳能集热器,并测试其性能.实测结果为,热效率能达到0.45,比普通平板集热器高.表明该导热油平板太阳能集热器性能优越,有很好的应用前景.     

扁管式太阳能平板集热器的性能实验

本文对管板式平板集热器集热板最优结构作了传热分析。提出了扁管式平板集热器的设计,进行了性能实验。实验表明,扁管式平板集热器具有高的集热板效率系数,验证了传热分析中得到的结论。实验测定了单层与双层玻璃盖板扁管式平板集热器的热损与热容。依据实验测定的U_L、F′、α、τ计算了集热器的效率。     

太阳平板集热/储能相变传热的数值模拟

提出了一种高效储能平板集热器模型.该平板集热器中采用相变材料作为储能介质,不需储能水箱及防冻保护装置,因此节约了空间和费用.建立了太阳平板集热器内相变材料(石蜡)二维相变传热及自然对流模型,运用显热容法模拟了平板集热器内泡沫铝中石蜡相变融解传热过程.与平板集热器内填充纯相变石蜡的融解传热过程进行比较发现,泡沫铝可极大地提高相变石蜡的相变传热性能.计算结果为高效储能型平板集热器的开发提供了理论指导.     

涂层的光学性能与平板集热器效率的模拟研究

本文通过对平板集热器瞬时热效率的电子计算机模拟实验,进行了涂层的光学性能与平板集热器效率的研究。给出了η—α_s/ε曲线,得到了提高平板集热器效率的合理措施,提出了从η—α_s/ε曲线寻求热效率最佳涂层的方法。并且还根据上述方法,对于平板集热器涂层的研制,指出了努力的方向。     

平板型太阳集热器吸收与透过村料的进展

平板型太阳集热器结构简单、运行可靠、成本低廉,与真空管集热器相比它还具有承压能力强、吸热面积大等特点,是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一.众所周知,由于太阳能技术的进步和市场产品竞争的激烈,平板集热器产品正面临着严峻的考验.只有依靠不断的技术进步,提高产品性能,才能使平板集热器产品在激烈的市场竞争中立于不败之地.