太陽(yáng)能吸熱體流道截面結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性影響的研究.pdf

1、中圖分類號(hào)UDCTK519621碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼密級(jí)10533太陽(yáng)能吸熱體流道截面結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性影響的研究Researchoninfluenceofsectiontypesofchannelonflowandheattransfercharacteristicsinsolarheatabsorber作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：李雅瑾機(jī)械工程機(jī)械電子工程機(jī)電工程學(xué)院江樂(lè)新副教授論文答辯日期絲!：苧

2、：!羅答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)2013年5月‘商勘j太陽(yáng)能吸熱體流道截面結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性影響的研究摘要：平板太陽(yáng)能集熱器具有熱效率高、價(jià)格低廉、容易與建筑物結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)而受到全球的矚目。在國(guó)外，平板太陽(yáng)能集熱器在集熱器市場(chǎng)占有率高達(dá)90％以上。在我國(guó)，隨著太陽(yáng)能建筑一體化進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)平板太陽(yáng)能集熱器的需求也越來(lái)越大，太陽(yáng)能吸熱體是其核心部件，吸熱體流道的截面形狀以及流道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，將對(duì)流道內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)和傳熱特性產(chǎn)生較大的影響。本文設(shè)

3、計(jì)了材料截面面積和流量截面面積均相等的不同截面結(jié)構(gòu)的吸熱體流道，研究流道截面結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性的影響，為集熱器吸熱體流道的設(shè)計(jì)、換熱性能的提高及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論參考。本文通過(guò)簡(jiǎn)化實(shí)際模型建立了吸熱體流道的物理模型，然后分兩類建立了吸熱體流道的幾何模型。在理論分析中，建立了模型涉及到的數(shù)學(xué)模型和理論公式。對(duì)幾何模型網(wǎng)格劃分，設(shè)置初始條件和邊界條件后，進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。在得出數(shù)值模擬的結(jié)果后，對(duì)內(nèi)壁光滑的單圓形、單矩形、多孔圓形、多孔

4、矩形這四種結(jié)構(gòu)的流道進(jìn)行了速度分析、溫度分析、導(dǎo)熱速率的分析和壓降分析；將內(nèi)壁有半圓形翅片、矩形翅片、三角形翅片的三種不同結(jié)構(gòu)的單矩形流道與內(nèi)壁光滑的單矩形流道的數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比，進(jìn)行了速度分析、溫度分析、導(dǎo)熱速率的分析、壓降分析、阻力系數(shù)的分析、換熱系數(shù)的分析和努塞爾數(shù)的分析。建立了吸熱體流道流動(dòng)及傳熱的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要從溫度、壓降和速度三方面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了討論分析，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的結(jié)果。最終得出了流道截面

5、結(jié)構(gòu)對(duì)吸熱體流道內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)及傳熱特性影響的一些規(guī)律：從傳熱特性來(lái)說(shuō)，當(dāng)材料截面面積和流量截面面積均相等時(shí)，內(nèi)壁光滑的四種流道中，多孔矩形流道的傳熱效果最好；而內(nèi)壁有翅片的流道整體比內(nèi)壁光滑的流道的傳熱效果好，且三角形內(nèi)翅的流道的傳熱效果最好；從流動(dòng)特性來(lái)說(shuō)，當(dāng)材料截面面積和流量截面面積均相等時(shí)，內(nèi)壁光滑的流道整體比內(nèi)壁有翅片的流道的阻力損失小，且單圓形流道的阻力損失最小。圖78幅，表3個(gè)，參考文獻(xiàn)66篇關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能吸熱體；流道截面結(jié)構(gòu)