在太陽(yáng)能熱利用中,集熱器是組成各種太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。但集熱器集熱效率較低,限制了太陽(yáng)能空氣集熱器的推廣應(yīng)用。因此為進(jìn)一步提高太陽(yáng)能空氣集熱器的集熱性能,國(guó)內(nèi)外研究者們提出很多新穎的集熱器優(yōu)化思路,折流板型太陽(yáng)能集熱器就是其中典型的代表。折流板型集熱器可有效提高集熱器集熱效率,同時(shí)在折流板背側(cè)引起強(qiáng)烈的流動(dòng)分離,導(dǎo)致了較大的流動(dòng)損失和局部熱損失,這成為影響該型集熱器效率進(jìn)一步提高的重要因素。本文以開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器為研究對(duì)象,詳細(xì)研究了開(kāi)孔因素及入口流量因素對(duì)集熱器集熱效率的影響,具有重要的理論與實(shí)踐意義。本文首先建立了開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器數(shù)值模型,并對(duì)其進(jìn)行了網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢查和數(shù)值模型正確性驗(yàn)證;運(yùn)用正交數(shù)值模擬手段對(duì)開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器進(jìn)行開(kāi)孔參數(shù)優(yōu)化,通過(guò)直觀分析及方差分析研究3個(gè)開(kāi)孔參數(shù)大小、位置、數(shù)量及1個(gè)運(yùn)行參數(shù)入口流量對(duì)集熱器集熱效率影響的顯著性,通過(guò)分析這4因素對(duì)集熱效率的影響規(guī)律,得到不同流量下的最優(yōu)參數(shù)組合方案;將開(kāi)孔型與原型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器進(jìn)行對(duì)比研究,探討了開(kāi)孔對(duì)集熱器流動(dòng)和換熱特性的影響,揭示了其強(qiáng)化換熱的機(jī)理,... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 太陽(yáng)能利用的特點(diǎn)
        1.1.2 太陽(yáng)能利用方式
    1.2 太陽(yáng)能集熱器
    1.3 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器
        1.3.1 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器構(gòu)造
        1.3.2 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器工作原理
        1.3.3 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器特點(diǎn)
    1.4 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器研究現(xiàn)狀及問(wèn)題
        1.4.1 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器研究現(xiàn)狀
        1.4.2 平板型太陽(yáng)能空氣集熱器研究的不足
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器數(shù)值模型建立
    2.1 計(jì)算流體力學(xué)概述
        2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟
        2.1.2 計(jì)算流體力學(xué)特點(diǎn)
        2.1.3 ANSYS FLUENT軟件
    2.2 物理模型
    2.3 網(wǎng)格及計(jì)算模型的選擇
        2.3.1 建模與劃分網(wǎng)格
        2.3.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢查
        2.3.3 湍流模型的簡(jiǎn)單介紹及選擇
        2.3.4 流體流動(dòng)控制方程及傳熱模型
        2.3.5 數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置
    2.4 數(shù)值模型的正確性驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于正交試驗(yàn)的對(duì)太陽(yáng)能空氣集熱器數(shù)值模擬
    3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.1 正交試驗(yàn)表的確定
    3.2 對(duì)開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器效率的正交試驗(yàn)分析
        3.2.1 方差分析
        3.2.2 直觀分析
        3.2.3 不同入口流量下的最優(yōu)開(kāi)孔參數(shù)選擇
    3.3 開(kāi)孔參數(shù)對(duì)集熱器阻力損失的影響
    3.4 開(kāi)孔參數(shù)對(duì)集熱器出口溫度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 開(kāi)孔型折流板太陽(yáng)能空氣集熱器流動(dòng)和傳熱特性分析
    4.1 開(kāi)孔型集熱器流動(dòng)特性
        4.1.1 開(kāi)孔中心截面速度等值面變化情況
        4.1.2 開(kāi)孔中心截面流場(chǎng)與溫度分布特性(Z=0.02m)
        4.1.3 沿蛇形流動(dòng)方向總壓損失系數(shù)變化情況
    4.2 開(kāi)孔模型集熱器換熱特性
        4.2.1 集熱板溫度分布及換熱特性
        4.2.2 透明蓋板溫度分布及特性
        4.2.3 沿蛇形流向平均溫度變化情況
    4.3 開(kāi)孔大小對(duì)集熱器內(nèi)部流動(dòng)特性及換熱特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 入口位置和折流板長(zhǎng)度對(duì)集熱器性能的影響
    5.1 入口位置對(duì)集熱器性能的影響
    5.2 折流板長(zhǎng)度對(duì)集熱器性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3267350