周向非均勻熱流下吸熱管內單側對流傳熱系數
發(fā)布時間:2021-03-04 18:45
太陽能吸熱器管外壁周向熱流不均勻對吸熱管單側對流傳熱系數帶來影響,基于此,建立周向非均勻熱流下吸熱管內熔鹽對流傳熱的實驗臺和數值計算模型,分析周向熱流分布對吸熱管單側對流傳熱系數的影響規(guī)律。結果表明:各熱流比吸熱管內平均對流傳熱系數基本相等,低熱流側管內對流傳熱系數大于平均對流傳熱系數,高熱流側略小于平均對流傳熱系數,但高熱流側管內熔鹽湍流度比低熱流側大。高熱流側管內各對流傳熱系數較接近,低、高熱流側管內對流傳熱系數的差值隨著Re數和高低熱流側熱流比的增大而增大。提出周向非均勻熱流下吸熱管單側對流傳熱系數的計算方法-單側計算法,按照該方法計算管內高、低熱流側對流傳熱系數與平均對流傳熱系數的偏差均在±4%以內。
【文章來源】:中國電機工程學報. 2020,40(15)北大核心
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
加熱設備Fig.3Heatingequipment1.2測試方法
吸熱管下側(高熱流側)y方向的速度大小越大,上側(低熱流側)y方向的速度大小越校周向非均勻熱流加熱吸熱管,引起高低熱流側管內熔鹽的物性變化量不同,從而引起管內高低熱流側的湍流度發(fā)生變化,其中高熱流側湍流度大,對管內對流傳熱有促進作用,低熱流側湍流度小,對管內對流傳熱有阻礙作用。但在計算管內高低熱流側對流傳熱系數時,以管內熔鹽平均溫度作為高、低熱流側管內熔鹽主流溫度進行計算,引起計算的管內低熱流側對流傳熱系數大于高熱流側對流傳熱系數,具體原因后續(xù)將詳細進行分析。由圖10可知,周向非均勻熱流q1(qh/ql∞)下吸熱管壁及管內熔鹽溫度在高熱流側溫度較高,壁面最高溫度為590℃,隨著y值增大(即高熱流側中心向低熱流側中心)溫度逐漸降低,至低熱流側管壁中心處溫度達到最低值,低熱流側管內半管熔鹽平均溫度明顯低于高熱流側管內半管熔鹽平均溫度。均勻熱流下吸熱管外壁最高溫度為470℃,管外壁至管內中心溫度逐漸降低,管內中心熔鹽溫度最低。因此,周向非均勻熱流對吸熱管的管壁及管內溫度分布影響明顯,管內靠近高熱流側的熔鹽平均溫度高,靠近低熱流側的熔鹽平均溫度低。3.3吸熱管單側對流傳熱系數的計算方法通過圖7和圖8(b)可知,吸熱管在周向非均勻熱流下傳熱時,管內低熱流側對流傳熱系數大于高熱流側對流傳熱系數,尤其是單側加熱熱流密度為0情況下,管內低熱流側對流傳熱系數明顯比高熱流側對流傳熱系數大,引起的原因從圖10(a)可以看出,管內靠近高熱流側的熔鹽平均溫度高,靠近低熱流側的熔鹽平均溫度低,而利用公式(25)計算管內高低熱流側對流傳熱系數時,以管內熔鹽平均溫度作為高、低熱流側管內熔
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔融鹽–亞臨界汽/水傳熱性能實驗分析[J]. 董新宇,姚凡,畢勤成. 中國電機工程學報. 2018(15)
[2]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學通報. 2016(30)
[3]非均勻受熱條件下螺旋管內流動沸騰換熱特性[J]. 劉偉,崔文智,劉曉見. 化工進展. 2016(08)
[4]太陽能柱式吸熱器非均勻受熱的數值模擬[J]. 鄭建濤,韓臨武,徐海衛(wèi),劉明義,曹傳釗. 節(jié)能技術. 2016(01)
[5]周向不均勻加熱圓管內熔鹽傳熱特性數值研究[J]. 王為術,雷佳,張斌,朱曉靜,上官閃閃. 河北工程大學學報(自然科學版). 2015(04)
[6]軸向非均勻熱流下熔鹽吸熱管的傳熱特性[J]. 沈向陽,丁靜,陸建峰. 當代化工. 2015(08)
[7]非均勻熱流邊界條件下螺旋管內換熱特性[J]. 崔文智,尹飛,李隆鍵. 低溫與超導. 2013(06)
[8]熔鹽在螺旋槽管和橫紋管內強化傳熱特性[J]. 沈向陽,陸建峰,丁靜,楊建平. 工程熱物理學報. 2013(06)
[9]周向非均勻熱流邊界條件下太陽能高溫吸熱管內湍流傳熱特性研究[J]. 常春,張強強,李鑫. 中國電機工程學報. 2012(17)
[10]熔鹽吸熱管非穩(wěn)態(tài)對流換熱特性[J]. 沈向陽,張奇淄,陸建峰,丁靜,楊建平. 化工學報. 2012(S1)
本文編號:3063710
【文章來源】:中國電機工程學報. 2020,40(15)北大核心
【文章頁數】:11 頁
【部分圖文】:
加熱設備Fig.3Heatingequipment1.2測試方法
吸熱管下側(高熱流側)y方向的速度大小越大,上側(低熱流側)y方向的速度大小越校周向非均勻熱流加熱吸熱管,引起高低熱流側管內熔鹽的物性變化量不同,從而引起管內高低熱流側的湍流度發(fā)生變化,其中高熱流側湍流度大,對管內對流傳熱有促進作用,低熱流側湍流度小,對管內對流傳熱有阻礙作用。但在計算管內高低熱流側對流傳熱系數時,以管內熔鹽平均溫度作為高、低熱流側管內熔鹽主流溫度進行計算,引起計算的管內低熱流側對流傳熱系數大于高熱流側對流傳熱系數,具體原因后續(xù)將詳細進行分析。由圖10可知,周向非均勻熱流q1(qh/ql∞)下吸熱管壁及管內熔鹽溫度在高熱流側溫度較高,壁面最高溫度為590℃,隨著y值增大(即高熱流側中心向低熱流側中心)溫度逐漸降低,至低熱流側管壁中心處溫度達到最低值,低熱流側管內半管熔鹽平均溫度明顯低于高熱流側管內半管熔鹽平均溫度。均勻熱流下吸熱管外壁最高溫度為470℃,管外壁至管內中心溫度逐漸降低,管內中心熔鹽溫度最低。因此,周向非均勻熱流對吸熱管的管壁及管內溫度分布影響明顯,管內靠近高熱流側的熔鹽平均溫度高,靠近低熱流側的熔鹽平均溫度低。3.3吸熱管單側對流傳熱系數的計算方法通過圖7和圖8(b)可知,吸熱管在周向非均勻熱流下傳熱時,管內低熱流側對流傳熱系數大于高熱流側對流傳熱系數,尤其是單側加熱熱流密度為0情況下,管內低熱流側對流傳熱系數明顯比高熱流側對流傳熱系數大,引起的原因從圖10(a)可以看出,管內靠近高熱流側的熔鹽平均溫度高,靠近低熱流側的熔鹽平均溫度低,而利用公式(25)計算管內高低熱流側對流傳熱系數時,以管內熔鹽平均溫度作為高、低熱流側管內熔
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔融鹽–亞臨界汽/水傳熱性能實驗分析[J]. 董新宇,姚凡,畢勤成. 中國電機工程學報. 2018(15)
[2]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學通報. 2016(30)
[3]非均勻受熱條件下螺旋管內流動沸騰換熱特性[J]. 劉偉,崔文智,劉曉見. 化工進展. 2016(08)
[4]太陽能柱式吸熱器非均勻受熱的數值模擬[J]. 鄭建濤,韓臨武,徐海衛(wèi),劉明義,曹傳釗. 節(jié)能技術. 2016(01)
[5]周向不均勻加熱圓管內熔鹽傳熱特性數值研究[J]. 王為術,雷佳,張斌,朱曉靜,上官閃閃. 河北工程大學學報(自然科學版). 2015(04)
[6]軸向非均勻熱流下熔鹽吸熱管的傳熱特性[J]. 沈向陽,丁靜,陸建峰. 當代化工. 2015(08)
[7]非均勻熱流邊界條件下螺旋管內換熱特性[J]. 崔文智,尹飛,李隆鍵. 低溫與超導. 2013(06)
[8]熔鹽在螺旋槽管和橫紋管內強化傳熱特性[J]. 沈向陽,陸建峰,丁靜,楊建平. 工程熱物理學報. 2013(06)
[9]周向非均勻熱流邊界條件下太陽能高溫吸熱管內湍流傳熱特性研究[J]. 常春,張強強,李鑫. 中國電機工程學報. 2012(17)
[10]熔鹽吸熱管非穩(wěn)態(tài)對流換熱特性[J]. 沈向陽,張奇淄,陸建峰,丁靜,楊建平. 化工學報. 2012(S1)
本文編號:3063710
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