碟式太阳能热发电系统流固耦合模态分析

为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究结果表明:流固耦合场对碟式太阳能热发电系统模态振型的影响较小,而对碟式太阳能热发电系统的固有频率和最大变形量的影响较大,但其影响程度随模态阶数的递增而递减;与高度角β=0°时碟式太阳能热发电系统固有频率相比,高度角β=45°时碟式太阳能热发电系统固有频率均不同程度地减小,但最大变形量基本上保持不变;碟式太阳能热发电系统聚光器的上边缘以及4个悬臂梁靠近电机的部分最容易受到损坏,故应提高此部位的刚度。

碟式斯特林太阳能热发电系统结构仿真研究

在介绍碟式斯特林太阳能热发电系统研究进展、动态及应用前景的基础上,对碟式斯特林太阳能热发电系统进行了设计和分析。针对碟式斯特林太阳能热发电系统的整个结构,建立了典型工作状态下碟式太阳能热发电系统支撑桁架的有限元分析模型,通过分析确定了最危险的工作状态。根据分析结果,对桁架的结构提出了优化建议。

碟式/斯特林太阳能热发电系统设计I——集热器设计计算数学模型

在碟式斯特林太阳能热发电系统没有商业运行以前,无法得到国外已有系统设计方法的情况下,提出了以能量守恒方程和集热器光学特性为基础的设计计算数学模型,并使用估算和核算相结合的方法进行了设计计算。计算结果与现有系统参数吻合良好。

VSAP软件在碟式太阳能热发电系统设计中的应用

进行碟式太阳能热发电系统结构设计的关键是保证其可靠性和稳定性,为此,本文用VS-AP有限元软件完成了系统结构的设计计算与分析,并在此基础上解决了聚光器配重、改善系统稳定性等问题。

基于SolTrace抛物碟式太阳能聚光集热系统的建模与仿真

本文为探究碟式太阳能系统中腔式吸热器内部热流分布情况,基于SolTrace光学仿真软件,建立其聚光和集热子系统的物理模型,并结合蒙特卡罗光线追迹法进行碟式系统的光热模拟。结果表明,热流密度在腔体内沿轴向方向分布极度不均匀,呈现先增大后减小的趋势,而腔体内沿圆周方向上热流分布相对均匀。本文的研究为提出吸热器腔体内热流均匀化方法提供了理论基础。

碟式斯特林太阳能热发电系统接收器聚热技术

接收器在碟式斯特林太阳能热发电系统的能量转换效率中起着重要的作用。介绍了接收器的一般分类和结构特点,并利用12m聚光碟进行有关接收器在不同尺寸下的内部聚热量和温度分布等相关研究.试验结果表明,在相同条件下,接收器内聚热量的大小取决于聚光碟的聚焦能力和接收器的结构尺寸,接收器的深度和聚热量成反比,深度越小,聚热量越大;接收器的深度和加热管的温差成反比,深度越大,温差越小。试验所得数据和聚热规律,可为后续的接收器设计和制造提供有效的改进依据。

碟式斯特林太阳能小型直流发电系统的研究

随着社会的进步和发展,人们对于清洁能源的需求逐渐增大,因此,针对太阳能的开发利用和实践研究开始成为重点的研究对象。传统的太阳能热发电技术使得太阳能源没有得到充分的利用,很多能量被浪费。相关的研究资料和实验证明,碟式太阳能热发电在各种太阳能热发电中效率最高、应用效果最好,据此,我们选择碟式太阳能斯特发电系统作为研究对象,希望可以提高太阳能的综合利用效率,为相关人员起到抛砖引玉的作用。

太阳能斯特林混凝土储热系统传热特性研究

设计碟式太阳能斯特林机混凝土储热系统,并对熔融盐及混凝土传热过程进行理论分析,对混凝土储释热过程进行模拟,运用多目标遗传算法进行优化,得到以下结论:在释热过程,选取290℃为流体出口的有效温度临界值,有效释热时间约2.1 h时,流体出口温度约为563 K,释热效率约为71%;高温混凝土和熔融盐沿着流程方向均存在一个温跃层区域,随着时间的延长,温跃层沿着流程方向逐渐向下游偏移,当温跃层移动到出口处时,熔融盐出口温度开始下降,温跃层占据的长度越小,储热系统效率越高;随着导热系数的增加,释热效率及有效释热时间提高。通过TOPSIS对解集进行重新排序分析,最优工况是蓄热量为2885 MJ、换热系数为672 W/(m·K)及储热效率为87%。

太阳能热化学混合储能装置的储热性能

结合化学储能和显热储能设计新型太阳能热化学混合储能装置,利用碟式太阳能系统实验研究混合储能装置的储热性能.实验结果表明,太阳直射辐射强度约为600W/m2时,储能装置20min即可达到甲烷二氧化碳重整所需温度(750℃),但装置内部温度分布不均匀.根据储能装置传热规律与聚光太阳能非均匀分布特性建立数值模型,发现储能装置的温度分布和变化规律与实验相符,系统加热过程中温度分布具有不均匀性和非稳态性.

太阳能模拟电加热器的研究

吸热器是碟式太阳能热发电系统的重要部分,它决定着控制系统及发电机输出电能的性能。为了在实验室条件下模拟碟式太阳能热发电系统吸热器的工作情况,综合采用碟式太阳能热发电原理和吸热器技术,设计加工了一种太阳能模拟电加热器,并对其进行了实验研究,得到了较理想的效果,证明了该方法的可行。

太阳能模拟电加热器的研究

吸热器是碟式太阳能热发电系统的重要部分,它决定着控制系统及发电机输出电能的性能。为了在实验室条件下模拟碟式太阳能热发电系统吸热器的工作情况,综合采用碟式太阳能热发电原理和吸热器技术,设计加工了一种太阳能模拟电加热器,并对其进行了实验研究。

大功率单碟式太阳能聚光器跟踪控制系统研究及实现

综合分析了聚光器跟踪控制精度和综合性能对碟式太阳能发电系统的重要作用和影响,介绍了一种高精度碟式太阳能聚光器跟踪控制系统的构成和工作原理,建立了核心控制器PLC中的PID及自适应模糊PID控制的Matlab/Simulink仿真数学模型,比较分析了在单位阶跃信号和扰动作用下不同控制策略时跟踪控制系统的响应特性.结果表明:自适应模糊PID控制下碟式太阳能聚光器跟踪控制系统不仅具有良好的跟踪控制精度,也具有抗干扰能力强和稳定性能好的优点,大大提高了碟式太阳能聚光器跟踪控制系统的综合性能.

基于凹面透镜优化的太阳能碟式/腔体接收器系统聚焦能流均匀化研究

利用光学凹型透镜中功能曲面对太阳光线传输的重新分配能力,提出在腔体接收器前端安装凹型石英窗(凹透镜)以改善能流均匀性。为此,采用一种联合光线跟踪方法和遗传算法的优化设计方法优化凹透镜的几何尺寸和安装位置,改善碟式系统的能流均匀性。对于4种典型的二次曲面和三种曲面布置方式组合的12种凹透镜,详细分析凹透镜改善碟式系统能流均匀性的有益效果和特点,并验证所提方法的有效性。结果表明,在碟式系统中增加优化的凹透镜不仅能够显著改善腔体接收器的能流均匀性以及降低局部能流的峰值,还能够获得优异的光学效率和直接有用能率,优化的双圆锥透镜可将非均匀因子从0.59显著减小到0.11。

β型斯特林发动机功率影响因素分析

为了探究因素对β型斯特林发动机功率的影响,同时研究影响程度及显著性,以Schmidt分析法为基础,对β型斯特林发动机的功率进行理论计算,并针对影响斯特林发动机性能的活塞相位角、行程容积比、死容积比和温度比,利用Matlab编程绘制三维图像,分析两两因素耦合对发动机功率的影响,研究因素之间的相互作用.结果表明:活塞相位角存在最佳值,且此最佳值随行程容积比、温度比的增加分别呈现减小、增大的趋势;行程容积比越大功率越大,且死容积比越小,行程容积比对功率的影响越大,最佳行程容积比为0.5~1.5;死容积比的增加将导致功率降低,死容积比应小于1.5,而行程容积比的增加会使此降低幅度增大,温度比的增加使此降低幅度减小;功率随温度比的增大而减少,最佳温度比应小于0.5.最后,利用正交试验设计分析4个因素的影响作用大小及显著性,得到温度比和行程容积比相对显著的结果.

斯特林发动机的研究与发展

简述了斯特林发动机的发展历史及研究现状,介绍了斯特林循环并归纳了斯特林循环的分析方法,阐述了斯特林发动机的特点和应用,并展望了斯特林发动机的发展前景。

一种新型的能量转换装置——热气机

介绍了热气机的发展历史、工作原理、几种常规的结构布置形式和主要应用领域。通过对热气机在世界上的不同国家和地区的发展和不同领域的应用情况描述,使人们对热气机有一定程度的了解,为热气机在国内的进一步发展提供借鉴。