碟式太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)腔式吸熱器光熱性能研究及優(yōu)化.pdf

1、太陽(yáng)能在利用方面具有的儲(chǔ)量的無(wú)限性、存在的普遍性以及清潔性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)使其成為世界上最豐富永久的能源形式。同時(shí)人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)及對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略重視程度的提高，潔凈并可長(zhǎng)期利用新能源已經(jīng)受到全世界的關(guān)注。所以太陽(yáng)能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等各方面。熱發(fā)電是太陽(yáng)能應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。 碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)具有布局靈活、應(yīng)用前景廣泛、發(fā)電效率高、起步投資少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本降低及系統(tǒng)優(yōu)化潛力大等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而成為了人們研究的

2、焦點(diǎn)。吸熱器是碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，安置在聚光器的焦點(diǎn)處，接收來(lái)自聚光器的高熱流密度的太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)換成熱能。吸熱器的熱性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性。
　　本文依據(jù)腔式吸熱器內(nèi)部光通量等分布特性研究結(jié)果，對(duì)腔式吸熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化是提高碟式太陽(yáng)能熱利用轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。在多種腔式吸熱器類(lèi)型中，其中半球形吸熱器熱性能最優(yōu)，故在模擬和實(shí)驗(yàn)中均采用半球形腔式吸熱器。聚光器聚焦后的能流會(huì)不均勻的分布在吸熱器內(nèi)腔，在吸熱器內(nèi)

3、腔形成熱點(diǎn)，影響吸熱器的使用性能?；趯?shí)驗(yàn)室已有的半球形腔式吸熱器對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在吸熱器的穹頂放置反射圓錐。探討反射圓錐的錐角對(duì)半球形腔式吸熱器的光學(xué)性能的影響，找出最佳反射光錐的幾何參數(shù)。數(shù)值模擬結(jié)果表明反射圓錐錐角在120°時(shí)吸熱器的光學(xué)性能最佳。改變吸熱器的安裝位置，探討距離變化對(duì)系統(tǒng)的光學(xué)性能的影響。為測(cè)得焦面處的能流密度，在光學(xué)數(shù)值模擬中，將吸熱器替換為圓盤(pán)，觀察圓盤(pán)距聚光器距離變化，聚焦能量的接收的規(guī)律。吸熱器和圓盤(pán)距聚