自然循環(huán)太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)傳熱特性實驗研究.pdf

1、槽式太陽能熱利用技術是當前研究的熱點，通過該技術產生120～200℃的中高溫蒸汽可以在工業(yè)中廣泛應用。槽式技術通過拋物柱面反射鏡將太陽光聚焦到集熱管的外壁上，加熱集熱管內工質。在系統(tǒng)正常工作時，集熱管正對反射鏡面部分溫度較高，背面溫度較低，一直處于管壁局部受熱的狀態(tài)。要提高系統(tǒng)光熱轉換效率和系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，對局部加熱條件下集熱系統(tǒng)的流動傳熱特性進行研究具有重要意義。
　　 本文設計并搭建了自然循環(huán)槽式太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)模擬實驗臺

2、，集熱管熱流密度3.7～7.5 kW/m2，排汽壓力0.15～0.35 MPa。本文根據分離型熱管特點重新定義了熱管充液率，從集熱管加熱方式（全管加熱，底部加熱，頂部加熱）、集熱管加熱溫度(500℃，550℃)，熱管充液率(60％，120％)三個方面對穩(wěn)定排汽階段，熱管回路的溫度分布特征和變化規(guī)律進行了實驗研究。
　　 隨著排汽壓力和加熱溫度的提高，熱管回路整體溫度上升;熱管充液率增大，冷凝水入口端蒸汽逆流和上升管液體回流作用增

3、強，熱管回路溫度出現周期性波動。以0.2MPa穩(wěn)定排汽工況為例，得到以下結論:
　　 (1)熱管60％充液率，500℃加熱溫度下:底部加熱方式相比全管加熱方式集熱管平均傳熱系數（hj）升高了13.20％，系統(tǒng)熱阻（Rpipe）下降了11.41％;頂部加熱方式相比全管加熱方式hj升高了7.98％，Rpipe下降了8.49％。
　　 (2)熱管60％充液率，隨著加熱溫度由500℃增加到550℃:全管加熱方式hj升高了13.5

4、3％，Rpipe降低了12.27％;底部加熱方式hj升高了15.25％，Ripe降低了14.37％;頂部加熱方式hj升高了18.54％，Ripe降低了15.42％。
　　 (3)500℃加熱溫度，隨著熱管充液率由60％增加到120％:全管加熱方式hj升高了25.80％，Rpipe降低了17.74％;底部加熱方式hj升高了20.40％，Rpipe降低了14.82％;頂部加熱方式hi升高了32.64％，Rpipe降低了18.58％。