聚光光伏高能流密度不均匀传热的热管散热器设计与计算

考虑到聚光电池表面的高辐射能流密度,相应的热沉温度分布的不均匀性,以及传统热管散热的局限性,设计了一种特殊结构形式的热管组以用于聚光电池散热。通过对其进行数值计算,比较了在不同倾角下热管组的压力场、速度场、温度场、以及相体积分数的分布情况,并将该型热管与普通热管的计算结果相比较,发现该型热管在预防携带极限和干涸极限的发生方面确实要优于普通热管。设计的热管组在高辐射能流密度的条件,消融温度的不均匀性将会起到很好的效果。

消融聚光光伏不均匀传热散热系统的设计与计算

通过数值计算的方法对聚光散热系统传热特性进行了分析,并有针对性地分析了市场常规采用的矩形翅片和小翅片的散热系统,以及可能采用的热管散热器,探讨了适用于聚光高能流密度不均匀性要求的高效散热系统的散热方式,给出了散热系统结构优化设计形式.

半椭球堵流结构对窄通道流动传热特性的大涡模拟研究

为研究半椭球堵流结构对窄通道内冷却剂流动传热特性的影响,针对高度为窄边宽1/2的半椭球堵流结构开展了大涡模拟,分析了堵流结构下游的时均速度场、湍动能和温度分布,研究了堵流结构附近的流动传热特征。半椭球堵流结构下游流场有显著的三维特性,存在绕流及边界层分离形成的回流区、剪切层、主流区和再发展区等特征区域。结合时均温度场及局部努塞尔数(Nu)的变化规律,研究了堵流结构对窄通道传热的影响机制。分析发现,半椭球底面侧壁面附近回流区及其顶部壁面再发展区内,由于热流体聚集,缺乏主流低温流体冲扫,出现局部Nu极小值和局部高温。总体上看,半椭球堵流结构对窄通道速度场和温度场的展向影响范围为5倍半椭球长半轴范围。

聚光光伏强化散热系统优化设计与分析

参照试验测试条件,对采用矩形翅片、小翅片、热管散热器等各类聚光散热系统传热特性进行计算与分析,探讨适用于聚光高能流密度不均匀性要求的高效散热系统,给出优化设计的散热系统结构。通过散热系统模拟结果比较得出:优化后的散热器散热效果比较明显,热管的均温性可以克服聚光电池温度分布的不均匀性,小翅片对于加强电池的散热效果比较好,为降低聚光光伏系统的成本、提高发电效率与寿命提供技术支撑。