通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法對利用首腔窄化提升折流板型太陽能集熱器熱性能進(jìn)行研究。運(yùn)用數(shù)值分析方法分析5種首腔窄化模型的流動(dòng)換熱特性,獲得窄化首腔強(qiáng)化集熱性能優(yōu)化的方法。結(jié)果表明,首腔寬度對集熱器效率有重要影響,而對集熱器阻力影響很小,對于特定尺度的折流板型集熱器,存在最優(yōu)窄化寬度。在該文的計(jì)算工況范圍內(nèi),首腔窄化模型相比于折流板均布模型的集熱效率增長率最大為16.90%。通過建立1.0∶0.5實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯κ浊徽�化方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明首腔窄化方法對于運(yùn)行工況不敏感,具有較穩(wěn)定的優(yōu)化效果,適合向不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同氣候地區(qū)推廣。該文提出的方法為折流板型太陽能空氣集熱器熱性能優(yōu)化提供了一種新思路。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1集熱器計(jì)算模型

本文原始模型為課題組自主設(shè)計(jì)的BSAC，腔內(nèi)凈尺寸為2000mm×1000mm×120mm，進(jìn)/出口尺寸為60mm×60mm，集熱器內(nèi)平均分布4塊折流板，長度為700mm，布置方式如圖1所示。原始模型的4塊折流板在腔內(nèi)平均分布，分割出5個(gè)腔室，每個(gè)腔室的寬度均為400....

圖2各腔集熱板溫度變化圖

比較圖2各模型的集熱板溫度分布可知，雖然折流板重新分布后，相同序號的集熱腔室集熱面積有所不同，但效率增長率最高的模型3，其尾腔（圖2中最右端腔室）內(nèi)的最高溫度為500K。相較于其他模型，模型3的集熱板對應(yīng)位置的溫度是最低的，超過500K的高溫區(qū)域也最小，而其他模型尾腔均存在大....

圖3吸熱板溫度分布圖

圖3所示為定量地統(tǒng)計(jì)了從入口端（左端）開始的5個(gè)腔室集熱板平均溫度Ta的變化情況。從前4個(gè)腔看，各窄化模型的集熱板平均溫度相對于模型0均有不同程度降低，窄化程度越高，這個(gè)趨勢越明顯。其中，首腔溫度分布差別最為顯著，模型1、模型3及模型5的首腔集熱板平均溫度分別為32.24、27.....

圖4中截面的流線和溫度分布圖

從流動(dòng)特征看，各個(gè)模型具有完整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的旋渦均約為7個(gè)，首腔窄化導(dǎo)致了腔室容積重新分配，改變了腔室內(nèi)渦系分布位置，但并未改變主要渦系的數(shù)量。另外，圖4中主要渦系的位置與圖2中集熱板高溫區(qū)域能夠準(zhǔn)確對應(yīng)。特別是在集熱器尾腔和折流板的背后，大尺度旋渦被集熱板持續(xù)加熱造成熱斑，導(dǎo)致了集....

本文編號：3991190