一種多孔容積式太陽能吸熱器的高溫熱轉換特性研究.pdf

1、太陽能聚集器與太陽能高溫吸熱器是太陽能熱利用系統(tǒng)中的兩大關鍵部件，聚集器的聚集效果與吸熱器的熱轉換效率影響到整個太陽能熱轉換系統(tǒng)效率的高低。泡沫金屬由于其耐高溫、比表面積大、熱導率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，被廣泛應用于非空氣工質的太陽能吸熱器的研究與應用之中。本文以十六碟太陽能聚集器為能量輸入平臺，考慮其聚集性能約束，通過吸熱器研制、實驗測量和理論分析，研究高溫有壓氣流高效熱轉換技術。
　　首先針對十六碟聚集器進行了設備的檢修與調試，采

2、用實驗測量研究的方法獲得了十六碟聚集器焦斑聚集能流分布特性；利用水冷熱流計、紅外熱像儀等設備對聚集光束在熱轉換元件內的傳輸特性進行了實驗研究與分析。
　　針對十六碟聚集器的太陽能流條件，設計了一款高效熱轉換實驗裝置，構建了太陽能熱轉換實驗裝置的高效緊湊結構技術方案；太陽能高溫熱轉換實驗過程中涉及光學窗口、熱轉換器內的太陽能吸收、熱輻射、對流和導熱耦合過程，利用Fluent軟件，對吸熱器內高溫熱轉換過程進行了數值分析研究，獲得了熱轉

3、換實驗裝置的三維溫度場分布。
　　利用研制的實驗裝置與測量系統(tǒng)，以十六碟聚集器為平臺，進行太陽能高溫氣流熱轉換實驗研究，并對實驗結果進行分析；利用紅外熱像儀測量窗口及各壁面溫度，根據溫度測量結果計算各壁面散熱損失，對熱轉換系統(tǒng)進行換熱效率的分析。
　　通過本文研究，對容積式太陽能高溫熱轉換技術有了較為深入的認識，獲得了十六碟聚集器聚集及通過熱轉換元件的傳輸特性，對太陽能高溫熱轉換過程進行了仿真分析與實驗研究，研究結果對太陽能