太陽(yáng)池?zé)猁}雙擴(kuò)散特性的數(shù)值研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 03:01
太陽(yáng)池是一個(gè)典型的雙擴(kuò)散系統(tǒng),包括傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。目前太陽(yáng)池傳熱模型已經(jīng)比較成熟,可為太陽(yáng)池的傳熱問(wèn)題提供理論依據(jù)。由于傳質(zhì)過(guò)程會(huì)對(duì)太陽(yáng)池的鹽梯度造成破壞,近幾年來(lái)對(duì)傳質(zhì)模型的研究也越來(lái)越受到重視。但是一直以來(lái)學(xué)者們都將傳熱和傳質(zhì)作為兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程處理,使得模擬結(jié)果和實(shí)際運(yùn)行情況偏差較大。 本文將熱擴(kuò)散與鹽擴(kuò)散耦合,建立了太陽(yáng)池的熱鹽雙擴(kuò)散模型,同時(shí)計(jì)算太陽(yáng)池的動(dòng)態(tài)傳熱和傳質(zhì)過(guò)程,考慮兩種擴(kuò)散的綜合影響,更符合太陽(yáng)池的實(shí)際運(yùn)行情況。傳熱模型當(dāng)中采用逐日平均太陽(yáng)能輻射能模型,采用能夠較好地計(jì)算具有濁度鹽水的透光性能,尤其是能夠處理非均勻濁度分布的情況的W.S.輻射透射率模型。在傳質(zhì)模型當(dāng)中,同時(shí)考慮了由鹽濃度梯度引起的分子擴(kuò)散和由溫度梯度引起的Soret效應(yīng)。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比吻合較好。通過(guò)模擬太陽(yáng)池的溫度、密度和質(zhì)量通量分布,總結(jié)得到對(duì)太陽(yáng)池的鹽梯度進(jìn)行控制的主要方法應(yīng)為在溫度高的時(shí)期重點(diǎn)在NCZ的中下部以及LCZ補(bǔ)充損失的鹽,質(zhì)量通量的計(jì)算值可用于指導(dǎo)補(bǔ)鹽或沖刷表面的速率。 利用所建熱鹽雙擴(kuò)散模型模擬了提熱和池底熱損對(duì)太陽(yáng)池?zé)猁}擴(kuò)散性能的影響。發(fā)現(xiàn)變速率提熱相比恒定...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 太陽(yáng)池技術(shù)概述
1.2 太陽(yáng)池的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 國(guó)外太陽(yáng)池的理論研究進(jìn)展
1.3.1 太陽(yáng)池的解析計(jì)算(六、七十年代)
1.3.2 太陽(yáng)池的傳熱解析計(jì)算和數(shù)值計(jì)算(八、九十年代)
1.3.3 太陽(yáng)池的熱鹽雙擴(kuò)散數(shù)值計(jì)算(2000年以后)
1.4 我國(guó)太陽(yáng)池的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容和特色
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本課題的特色
2 太陽(yáng)池的熱鹽雙擴(kuò)散模型
2.1 數(shù)值傳熱學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1.1 方程的離散化方法
2.1.2 方程組求解方法
2.2 熱鹽雙擴(kuò)散模型建立基礎(chǔ)
2.2.1 傳熱模型
2.2.2 傳質(zhì)模型
2.2.3 穩(wěn)定性條件
2.3 太陽(yáng)池?zé)猁}雙擴(kuò)散模型模擬計(jì)算過(guò)程
2.3.1 太陽(yáng)池表面太陽(yáng)入射能的近似表達(dá)式
2.3.2 太陽(yáng)池各層對(duì)太陽(yáng)輻射能的吸收
2.3.3 太陽(yáng)池內(nèi)各層的物理特性
2.3.4 初始條件和邊界條件的選取
2.4 本章小結(jié)
3 太陽(yáng)池的熱鹽性能分析
3.1 模擬結(jié)果對(duì)比
3.2 太陽(yáng)池內(nèi)的熱鹽雙擴(kuò)散特性
3.2.1 太陽(yáng)池內(nèi)的溫度分布
3.2.2 太陽(yáng)池內(nèi)的密度分布
3.2.3 太陽(yáng)池內(nèi)的質(zhì)量通量分布
3.3 提熱對(duì)太陽(yáng)池?zé)猁}性能的影響
3.3.1 提熱對(duì)LCZ溫度的影響
3.3.2 提熱對(duì)NCZ溫度和密度的影響
3.3.3 提熱對(duì)NCZ質(zhì)量通量的影響
3.3.4 提熱對(duì)太陽(yáng)池吸收熱量的影響
3.4 熱損對(duì)太陽(yáng)池?zé)猁}性能的影響
3.4.1 熱損對(duì)NCZ溫度和密度的影響
3.4.2 熱損對(duì)NCZ質(zhì)量通量的影響
3.4.3 對(duì)太陽(yáng)池底熱損的合理控制
3.5 本章小結(jié)
4 NCZ提熱的初步探究
4.1 提熱方式簡(jiǎn)介
4.2 NCZ提熱的數(shù)學(xué)模型
4.3 NCZ提熱的熱性能分析
4.4 NCZ提熱的鹽擴(kuò)散性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]濁度和池底反射率對(duì)太陽(yáng)池?zé)嵝阅艿挠绊慬J]. 葛少成,孫文策,解茂昭. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2005(05)
[2]太陽(yáng)池非對(duì)流層最佳厚度及最大效率數(shù)值模擬[J]. 葛少成,孫文策,解茂昭. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2005(03)
[3]海水太陽(yáng)池二維數(shù)學(xué)模型[J]. 趙建華,孫文策,解茂昭,楊宏偉. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
[4]芒硝太陽(yáng)池的研究與應(yīng)用[J]. 丁成立. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]鹽田太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫文策,周永平,解茂昭,張曦. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
[6]鹽水的輻射透射率對(duì)太陽(yáng)池性能的影響[J]. 張曦,孫文策,解茂昭,周永平. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2002(06)
[7]穩(wěn)態(tài)圓形斜壁太陽(yáng)池最大過(guò)余溫度的研究[J]. 鄭宏飛. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(03)
[8]圓形斜壁氯化鎂溶液太陽(yáng)池的蓄熱性能研究[J]. 蒙沛南,鄭宏飛,周科. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1998(03)
[9]太陽(yáng)池為水產(chǎn)品越冬養(yǎng)殖供熱的研究[J]. 蒙沛南,鄭宏飛,鐘水庫(kù),周科. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(02)
[10]全飽和型太陽(yáng)池的熱穩(wěn)定性條件[J]. 李申生. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1995(04)
本文編號(hào):3721200
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 太陽(yáng)池技術(shù)概述
1.2 太陽(yáng)池的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 國(guó)外太陽(yáng)池的理論研究進(jìn)展
1.3.1 太陽(yáng)池的解析計(jì)算(六、七十年代)
1.3.2 太陽(yáng)池的傳熱解析計(jì)算和數(shù)值計(jì)算(八、九十年代)
1.3.3 太陽(yáng)池的熱鹽雙擴(kuò)散數(shù)值計(jì)算(2000年以后)
1.4 我國(guó)太陽(yáng)池的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容和特色
1.5.1 研究?jī)?nèi)容
1.5.2 本課題的特色
2 太陽(yáng)池的熱鹽雙擴(kuò)散模型
2.1 數(shù)值傳熱學(xué)相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1.1 方程的離散化方法
2.1.2 方程組求解方法
2.2 熱鹽雙擴(kuò)散模型建立基礎(chǔ)
2.2.1 傳熱模型
2.2.2 傳質(zhì)模型
2.2.3 穩(wěn)定性條件
2.3 太陽(yáng)池?zé)猁}雙擴(kuò)散模型模擬計(jì)算過(guò)程
2.3.1 太陽(yáng)池表面太陽(yáng)入射能的近似表達(dá)式
2.3.2 太陽(yáng)池各層對(duì)太陽(yáng)輻射能的吸收
2.3.3 太陽(yáng)池內(nèi)各層的物理特性
2.3.4 初始條件和邊界條件的選取
2.4 本章小結(jié)
3 太陽(yáng)池的熱鹽性能分析
3.1 模擬結(jié)果對(duì)比
3.2 太陽(yáng)池內(nèi)的熱鹽雙擴(kuò)散特性
3.2.1 太陽(yáng)池內(nèi)的溫度分布
3.2.2 太陽(yáng)池內(nèi)的密度分布
3.2.3 太陽(yáng)池內(nèi)的質(zhì)量通量分布
3.3 提熱對(duì)太陽(yáng)池?zé)猁}性能的影響
3.3.1 提熱對(duì)LCZ溫度的影響
3.3.2 提熱對(duì)NCZ溫度和密度的影響
3.3.3 提熱對(duì)NCZ質(zhì)量通量的影響
3.3.4 提熱對(duì)太陽(yáng)池吸收熱量的影響
3.4 熱損對(duì)太陽(yáng)池?zé)猁}性能的影響
3.4.1 熱損對(duì)NCZ溫度和密度的影響
3.4.2 熱損對(duì)NCZ質(zhì)量通量的影響
3.4.3 對(duì)太陽(yáng)池底熱損的合理控制
3.5 本章小結(jié)
4 NCZ提熱的初步探究
4.1 提熱方式簡(jiǎn)介
4.2 NCZ提熱的數(shù)學(xué)模型
4.3 NCZ提熱的熱性能分析
4.4 NCZ提熱的鹽擴(kuò)散性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]濁度和池底反射率對(duì)太陽(yáng)池?zé)嵝阅艿挠绊慬J]. 葛少成,孫文策,解茂昭. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2005(05)
[2]太陽(yáng)池非對(duì)流層最佳厚度及最大效率數(shù)值模擬[J]. 葛少成,孫文策,解茂昭. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2005(03)
[3]海水太陽(yáng)池二維數(shù)學(xué)模型[J]. 趙建華,孫文策,解茂昭,楊宏偉. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
[4]芒硝太陽(yáng)池的研究與應(yīng)用[J]. 丁成立. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2003(04)
[5]鹽田太陽(yáng)池實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫文策,周永平,解茂昭,張曦. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
[6]鹽水的輻射透射率對(duì)太陽(yáng)池性能的影響[J]. 張曦,孫文策,解茂昭,周永平. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2002(06)
[7]穩(wěn)態(tài)圓形斜壁太陽(yáng)池最大過(guò)余溫度的研究[J]. 鄭宏飛. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(03)
[8]圓形斜壁氯化鎂溶液太陽(yáng)池的蓄熱性能研究[J]. 蒙沛南,鄭宏飛,周科. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1998(03)
[9]太陽(yáng)池為水產(chǎn)品越冬養(yǎng)殖供熱的研究[J]. 蒙沛南,鄭宏飛,鐘水庫(kù),周科. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(02)
[10]全飽和型太陽(yáng)池的熱穩(wěn)定性條件[J]. 李申生. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 1995(04)
本文編號(hào):3721200
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