太阳能固—固相变贮热

本文评述了作为新型太阳能贮热材料的多元醇类（ＰＥ、ＰＧ、ＮＰＧ）及其二元体系的固－固相变贮热性能的研究情况。     

圆柱形金属储热体凝固过程的传热研究

研究了圆柱形金属储热体凝固过程的传热。考虑液相区域中自然对流的影响,建立了柱坐标下温度和流动微分方程组,并采用固定界面定界面法求解,得到了凝固过程中液相区域的流函数图线、固液两相温度分布及界面移动规律。着重讨论了液相区域对凝固过程的影响。     

不锈钢太阳能贮热水箱的缝隙腐蚀

该文通过对不同地区使用中的不锈钢太阳能贮热水箱选取解剖，进行宏、微观检验，研究探索了常年处于含氯离子的水介质中的不锈钢热水箱最常见的腐蚀类型及规律。试验证明，在水中有高浓度氯离子的地区，304不锈钢贮热水箱最主要的腐蚀形式为缝隙腐蚀（或点腐蚀）一类电化学腐蚀，因腐蚀速度较快，对水箱的使用寿命威胁较大。选用抗点蚀能力更强的含Mo不锈钢并避免采用有缝隙的焊接接头形式将会有效地提高贮热水箱的使用寿命。     

太阳能热发电技术的研究

1太阳能发电技术 太阳能发电的方式有多种，主要有通过热过程的“聚热式太阳能热发电（CSP）”。     

利用浅地表层所蓄太阳能改善室内热环境的埋管热过程研究

讨论了一种利用浅地表层蓄存的太阳能改善室内热环境人方法，建立了埋管冷却或加热空气的热过程数学模型，通过理论分析，数值模拟和实验测试较系统地揭示了热过程规律。结果表明，利用受太阳辐射影响较大的地表层蓄能改善室内热环境是可行的。     

基于5 kW太阳能模拟器的热化学反应器热性能研究

文章基于5 kW非共轴聚光型模拟器自行设计了太阳能热化学反应器,并建立了聚集辐照下反应器热性能数学模型。采用该模型计算并探究了太阳能模拟器功率、反应器内壁材料发射率、工作压力和进气速度对反应器内温度分布的影响规律。结果表明：增加太阳能模拟器功率以及反应器内壁面发射率将导致沿反应器中心线分布的温度升高;在同一进气速度下,随着工作压力的增加,沿反应器中心线分布的温度会升高;在同一工作压力下,随着进气速度的增加,沿反应器中心线分布的温度也会升高。该研究结果对反应器参数优化及其热应力分析具有一定的参考意义。     

整体式太阳能空气集热器热性能研究

对一种新型的整体式太阳能空气集热器,根据简化的物理模型利用CFD软件对集热器内部的流场、压力场和温度场进行数值模拟分析,并与传统拼装式集热器阵列进行对比。结果表明,传统拼装式集热器阵列内部存在流动的滞留区,内部温度分布不均匀,吸热板有局部的高温区域;整体式空气集热器内部流场、压力场和温度场分布比较均匀,有明显的温度梯度,吸热板与空气能够更好的进行对流换热。因此,整体式空气集热器的热性能优于传统拼装式空气集热器阵列。     

一种基于太阳能热浮力的新型观瞄平台载体热数值分析

提出了一种基于太阳能热浮力的新型战场信息观瞄平台,根据辐射传热理论建立了太阳能热气球的热力学模型,使用FLUENT对太阳能气球的热特性进行了数值计算,获得了气球的蒙皮、内部空气的温度场,着重分析了在太阳辐射下达到平衡状态时热气球直径对蒙皮表面及其内部空气温度分布的影响。结果表明,当气球在太阳辐射下达到平衡状态时,气球蒙皮最高温度为348 K,内部空气的平衡温度为334 K,蒙皮最大温差为25K左右,气球蒙皮温度分布沿竖直方向梯度较大。     

螺旋盘管式相变储热单元储热性能

以石蜡作为相变材料,制作了内通流体螺旋盘管结构的相变储热单元。在对储热单元储热过程进行传热分析的基础上,利用实验手段对储热单元在不同工况下的储热性能进行了研究。通过对其储热过程中相变材料相变过程的分析,提出储热器设计的优化方案。利用实验数据得到其准则关联式,为其在工程中的应用提供了依据。     

太阳能季节性地下水池蓄热供热系统的模拟研究

分析了太阳能季节性地下水池蓄热供热系统的运行原理,建立了蓄热水池的数学模型,以哈尔滨一栋采用该供热模式的别墅建筑为实例,以满足太阳能保证率为目标、地下水池中水温为约束,通过改变集热器面积和地下水池的体积及其他相关参数,模拟计算得到太阳集热器面积和地下水池半径的最佳匹配、系统集热量与热损失量和水温与集热效率的关系.     

基于太阳能利用的相变蓄热水箱结构优化

为解决因太阳能的不稳定性等因素导致的太阳能蓄热水箱储热/放热能力的不保证性问题,提出采用中低温有机相变材料58号石蜡作为相变蓄热材料的圆台式太阳能相变蓄热水箱。采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟的计算方法,在保证总蓄水体积(以100 L为例)不变的情况下,对水箱中不同内胆倾斜角度分别为75°、80°、85°、90°、95°、100°、105°的放热过程进行数值模拟,综合对比和分析水箱放热性能模拟结果,得到当倾斜角度为105°时的相变蓄热构件放热性能最佳,可为太阳能相变蓄热水箱的结构优化设计提供理论依据。     

太阳能液体除湿空调系统再生和蓄能特性的研究

太阳能液体除湿空调系统中,能量在液体除湿剂中以化学能的形式存在,蓄能潜力大,再生温度低,可以利用太阳能或其它低位余热和废热。着重分析了液体除湿空调系统中溶液的再生原理和再生过程的传热传质特性,对再生过程进行了实验研究,获得了再生过程对流传质和对流换热的实验准则方程,讨论了各主要因素对再生量的影响。对再生器的蓄能特性进行了分析,讨论了太阳能液体除湿空调系统蓄能工况的运行方式。     

以空气为携热介质的开式太阳能蓄能热泵循环特性研究

以空气为携热介质的开式太阳能吸收式热泵系统为研究对象，在原有开式制冷循环的基础上，根据冬季蓄能热泵运行特点对系统进行改进；并以北京、西安、兰州3个地区为例，结合当地的气象条件，对循环进行计算并分析影响系统工作性能的因素。     

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。     

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。     

圆柱形相变蓄热器蓄/放热性能实验研究

设计并搭建了以太阳能为热源的圆柱形蓄热器实验台,将封装了相变材料(PCM)的蓄热球体放置在蓄热器中,测量蓄热器进出口和蓄热器内第一～七层的热媒(HTF)温度,对所测温度和流最进行数据采集.分析HTF的进口温度和流量变化对蓄热器热性能的影响.结果表明,随着HTF的进口温度的提高,完成蓄热所需的时间不断减少,蓄热效率得到提高,流速的增加对蓄热的影响不大.初步掌握热媒的流动特性对相变蓄热装置蓄放热过程的影响,为蓄热器的工程应用设计、评价提供参考依据.     

跨季节蓄热地源热泵地下蓄热特性的理论研究

研究了跨季节蓄热地源热泵系统(GCHPSS)土壤蓄热体温度场的变化规律,编写VB程序对地下埋管土壤蓄热进行了模拟计算.结果表明:当单U型竖直埋管蓄热时,土壤日蓄热量、热作用半径和平均蓄热率在初始阶段急剧变化,然后缓慢减小并最后趋于稳定,蓄热量也趋于平衡.当管群蓄热时,蓄热系统运行1个循环周期(1a)后,土壤的温度场基本上可以恢复平衡,恢复后较蓄热开始时升高0.5～1.0℃.通过对不同地区3种典型土壤的蓄热进行比较,得出粘土是一种性能良好的长期储能介质.同时,地下埋管土壤蓄热特性的实验研究为GCHPSS系统的推广应用提供设计依据.     

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。