碟式太陽能熱發(fā)電吸熱器的數(shù)值模擬研究.pdf

1、太陽能吸熱器是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一,進一步提高太陽能吸熱器的效率、可靠性和降低太陽能吸熱器的成本是目前太陽能吸熱器研究的重點。但是研究表明,吸熱器的熱損失和熱不均勻性制約著吸熱器效率與可靠性的有效提高。因此研究如何有效的減少吸熱器的熱損失和熱不均勻性,具有重要的意義。本文數(shù)值模擬研究了一種用于碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的新型吸熱器的性能。
　　本文主要研究內(nèi)容如下:
　　基于計算流體力學理論建立的計算模型,運用

2、Fluent軟件對適用于碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)5種彎度的改進半球形腔式吸熱器的熱性能進行了數(shù)值模擬對比分析。通過模型驗證得出,采用定壁溫考慮吸熱器整體的熱性能、應用S2S模型考慮輻射和用瞬態(tài)計算方法考慮密度項是可行的。在采光孔朝下時,隨著彎度的增大,吸熱器對流和輻射熱損失、輻射和總努塞爾數(shù)均增大,而對流努塞爾數(shù)卻減小,輻射熱損失占總熱損失的大部分。綜合結(jié)果表明,改進半球形腔式吸熱器的最佳彎度范圍為0.4~0.5。
　　為了進一

3、步減小改進半球形腔式吸熱器的輻射熱損失、對流熱損失,選取彎度為0.5的改進半球形腔式吸熱器在其采光孔處安裝石英窗口。基于計算流體力學理論建立的計算模型,運用Fluent軟件對適用于碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的石英窗口改進半球形腔式吸熱器的熱性能進行了數(shù)值模擬并與彎度為0.5的普通窗口改進半球形腔式吸熱器對比。通過模型驗證得出,采用定壁溫考慮吸熱器整體的熱性能、應用DO模型考慮輻射和用瞬態(tài)計算方法考慮密度項是可行的。得出了石英窗口改進半球