| 面向热伏发电系统的紧凑式换热结构设计及性能分析 |
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| 引用本文： | 鞠铖,谢和平,孙立成,唐继国,莫政宇,李碧雄. 面向热伏发电系统的紧凑式换热结构设计及性能分析[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2019, 51(6): 54-59 |
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| 作者姓名： | 鞠铖 谢和平 孙立成 唐继国 莫政宇 李碧雄 |
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| 作者单位： | 四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065,四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065;深圳大学 深地科学与绿色能源研究院 土木与交通工程学院, 广东 深圳 518052,四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065,四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065,四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 水利水电学院, 四川 成都 610065,四川大学 深地科学与工程教育部重点实验室, 四川 成都 610065 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51706149；51709191）；四川省科技计划资助项目（2019YJ0053） |
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| 摘 要： | 中低温地热温差材料热伏发电是世界性研究热点，其难点是如何提高热伏发电的热电转换效率。本文提出一种基于自相似结构（SSHS）的换热结构设计方案，可以大大减小一般热电转换系统换热结构的体积与重量，同时提高热电转换效率。以一个热端热沉的流动换热过程为例，利用数值计算方法对其换热和流动阻力特性进行了模拟和分析，并与两种传统换热结构进行了对比。计算结果表明：SSHS热沉具有更强的换热能力，换热均匀性更好，流量范围0.010 3～0.018 6 kg/s、热流密度2 W/cm2及进口热水温度100 ℃条件下，SSHS热沉的换热能力可达一般换热结构的2倍以上，换热面（释热面）温度高出5～10 K，温度分布均匀性提高了50%以上，进而有利于提高热电转换效率；此外，SSHS虽然相较传统结构有更大的流动阻力，但对于当前设计总流动阻力也不超过450 Pa，因此SSHS热沉非常适合用于模块化的热电直接转换系统。
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| 关 键 词： | 地热发电 热电转换 自相似微通道热沉 换热结构 |
| 收稿时间： | 2019-10-17 |
| 修稿时间： | 2019-10-17 |
Analysis and Design of Compact Heat Exchanger for a Thermo-voltaic Power Generation System |
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| JU Cheng,XIE Heping,SUN Licheng,TANG Jiguo,MO Zhengyu and LI Bixiong. Analysis and Design of Compact Heat Exchanger for a Thermo-voltaic Power Generation System[J]. Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition), 2019, 51(6): 54-59 |
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| Authors: | JU Cheng XIE Heping SUN Licheng TANG Jiguo MO Zhengyu LI Bixiong |
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| Affiliation: | State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China,State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China;Inst. of Deep Earth Sci. and Green Energy, College of Civil and Transportation Eng., Shenzhen Univ., Shenzhen 518052, China,State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China,State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China,State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng., College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China and Key Lab. of Deep Underground Sci. and Eng. for Ministry of Education, Sichuan Univ., Chengdu 610065, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | geothermal heat thermo-electric conversion self-similarity microchannel sink heat exchanger structure |
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