由于能源和環(huán)境問題，以及對電力的需求不斷增加，以清潔、可再生能源為資源的太陽能熱發(fā)電技術(shù)已成為最有前途和最具挑戰(zhàn)的技術(shù)之一。太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)作為三大太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（槽式、塔式和碟式）之一，具有高效率，模塊化，自主運(yùn)行，適用于多種能源形式（無論是太陽能或化石燃料，或兩者混合）的優(yōu)點(diǎn)。一方面，傳統(tǒng)的以碟式/斯特林發(fā)電機(jī)等形式來實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)正受到挑戰(zhàn)；另一方面，太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)中的吸熱器是太陽能向熱能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，通常存在各種形式的熱損失。其中，對流熱損失是吸熱器能量損失的重要組成部分，但由于機(jī)理復(fù)雜，計算難度大，是研究太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)中吸熱器熱性能的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是當(dāng)前太陽能領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿課題。 本文在大量文獻(xiàn)調(diào)研和比較性研究的基礎(chǔ)上，首先提出一種新的太陽能碟式熱力循環(huán)系統(tǒng)—太陽能碟式/堿金屬熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和一種能夠?qū)崿F(xiàn)等溫光熱轉(zhuǎn)換的太陽能熱管式吸熱器。在此之后，以熱管式吸熱器為對象，采用三維數(shù)值模擬方法研究了熱管式吸熱器在有/無環(huán)境風(fēng)條件下，其內(nèi)部和采光口附近空氣的流動和傳熱特征；在變物性條件下探討了相關(guān)參數(shù)，如采光口的位置和大小、腔體的深徑比、傾角、...

【文章來源】： 重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)
    1.2 太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)的吸熱器類型
        1.2.1 直接照射式吸熱器
        1.2.2 熱管式吸熱器
        1.2.3 容積型吸熱器
    1.3 腔式吸熱器的對流熱損失
        1.3.1 對流熱損失機(jī)理
        1.3.2 自然對流熱損失研究現(xiàn)狀（無風(fēng)環(huán)境下）
        1.3.3 自然-強(qiáng)制混合對流熱損失研究現(xiàn)狀 (有風(fēng)環(huán)境下)
    1.4 小結(jié)
2 太陽能腔式吸熱器自然對流熱損失模型的比較研究和本文研究內(nèi)容
    2.1 自然對流熱損失預(yù)測模型的比較研究
        2.1.1 Model 吸熱器的自然對流熱損失
        2.1.2 McDonald 吸熱器的自然對流熱損失
    2.2 本文研究內(nèi)容
    2.3 小結(jié)
3 太陽能碟式/堿金屬熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和熱管式吸熱器
    3.1 太陽能碟式/堿金屬熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
        3.1.1 堿金屬熱電轉(zhuǎn)換器(AMTEC)簡介
        3.1.2 太陽能碟式/堿金屬熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
    3.2 熱管式吸熱器
    3.3 小結(jié)
4 無風(fēng)環(huán)境下熱管式吸熱器自然對流熱損失的數(shù)值模擬
    4.1 物理和數(shù)學(xué)模型及數(shù)值方法
        4.1.1 物理模型及相關(guān)假設(shè)
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型
        4.1.3 數(shù)值方法
    4.2 空氣熱物性隨溫度變化的影響
        4.2.1 網(wǎng)格無關(guān)性和有效性驗(yàn)證
        4.2.2 結(jié)果分析與討論
        4.2.3 自然對流 Nusselt 數(shù)關(guān)系式①
        4.2.4 小結(jié)
    4.3 采光口位置和大小的影響
        4.3.1 網(wǎng)格無關(guān)性和有效性驗(yàn)證
        4.3.2 結(jié)果分析與討論
        4.3.3 自然對流 Nusselt 數(shù)關(guān)系式②
        4.3.4 小結(jié)
    4.4 深徑比的影響
        4.4.1 網(wǎng)格無關(guān)性和有效性驗(yàn)證
        4.4.2 結(jié)果分析與討論
        4.4.3 修正開口率 AR′
        4.4.4 自然對流 Nusselt 數(shù)關(guān)系式③④⑤⑥
        4.4.5 模型比較
        4.4.6 小結(jié)
5 有風(fēng)環(huán)境下熱管式吸熱器自然-強(qiáng)制混合對流熱損失的數(shù)值模擬
    5.1 物理和數(shù)學(xué)模型
    5.2 數(shù)值方法及其有效性驗(yàn)證
    5.3 結(jié)果分析與討論
        5.3.1 環(huán)境風(fēng)影響的可視化結(jié)果
        5.3.2 自然-強(qiáng)制混合對流熱損失的定量結(jié)果
    5.4 混合對流 Nusselt 數(shù)關(guān)系式
    5.5 小結(jié)
6 太陽能碟式/堿金屬熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的性能評價
    6.1 理論分析和計算模型
        6.1.1 太陽能碟式集熱子系統(tǒng)的熱效率ηc
        6.1.2 AMTEC 子系統(tǒng)的熱電轉(zhuǎn)換效率ηAMTEC
    6.2 計算模型的有效性驗(yàn)證
    6.3 結(jié)果分析與討論
        6.3.1 無風(fēng)環(huán)境下
        6.3.2 有風(fēng)環(huán)境下
    6.4 小結(jié)
7 圓柱形腔式吸熱器熱損失特性的實(shí)驗(yàn)研究
    7.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    7.2 實(shí)驗(yàn)原理（熱損失的計算）
        7.2.1 輻射熱損失 Qra的計算
        7.2.2 導(dǎo)熱損失 Qcd的計算
        7.2.3 自然對流熱損失 Qcv的計算
        7.2.4 自然對流熱損失 Nusselt 數(shù) Nuc與輻射熱損失 Nusselt 數(shù) Nur的計算
    7.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    7.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    7.5 實(shí)驗(yàn)誤差分析與計算
        7.5.1 實(shí)驗(yàn)誤差分析
        7.5.2 實(shí)驗(yàn)誤差計算
    7.6 小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    B. 攻讀博士學(xué)位期間申請的專利
    C. 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Two-Dimensional Transient Thermal Analysis of a Phase-Change-Material Canister of a Heat-Pipe Receiver under Gravity [J]. Xiaohong GUI1,Wei QU1,Bin LIN2 and Xiugan YUAN3 1.Institute of Engineering Thermophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2.University of Notre Dame,Notre Dame,IN 46556,USA 3.Institute of Man-Machine-Environment Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China.  Journal of Thermal Science. 2010(02)
[2]Fundamental study of novel mid-and low-temperature solar thermochemical energy conversion [J]. JIN HongGuang,HONG Hui,SUI Jun & LIU QiBin Institute of Thermophysics Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China.  Science in China(Series E:Technological Sciences). 2009(05)



本文編號：3537816