改进半球形腔式吸热器热性能数值模拟

基于计算流体力学理论建立的计算模型,运用Fluent软件对适用于碟式斯特林太阳能热发电系统5种弯度的改进半球形腔式吸热器的热性能进行了数值模拟对比分析。通过模型验证得出,采用定壁温考虑吸热器整体的热性能、应用S2S模型考虑辐射和用瞬态计算方法考虑密度项是可行的。在采光孔朝下时,随着弯度的增大,吸热器对流和辐射热损失、辐射和总努塞尔数均增大,而对流努塞尔数却减小,辐射热损失占总热损失的大部分。综合结果表明,改进半球形腔式吸热器的最佳弯度为0.4～0.5。

碟式太阳能半球形腔式接收器热性能影响因素的实验研究

设计制作了一个半球形腔式接收器,将其安装于一碟式聚光器焦点位置,以水作为工质对其进行了热性能的实验研究。在室外条件下,研究了直接辐照度、流量对接收器热性能的影响,结果表明:接收器热功率和热效率都随流量的增加呈增大的趋势,随着流量继续增加,增大趋势变缓;热功率随直接辐照度的增加而增大,热效率则相反。

反射圆锥几何参数对半球形吸热器光学性能的影响

基于Tracepro光学分析软件,以实验室自行研发的碟式太阳能聚光器-半球形腔式吸热器系统为对象进行三维实体建模,探寻放置腔体穹顶的反射圆锥几何参数(圆锥锥角)对吸热器性能影响规律,同时探讨吸热器采光口距聚光器焦点平面距离L对吸热器性能影响。模拟结果表明:反射圆锥半径为20 mm,锥角α=120°时,半球形腔式吸热器光学性能最优;吸热器采光口距离聚光器焦点前后变化时得出各参数呈正态分布。可为碟式太阳能聚光反射系统的设计和优化提供参考,并为下一步的实验研究提供基础。