太阳能热利用中的强化传热技术

1、太阳能热利用中的强化传热技术演讲：杨嵩能源与环境学院工程热物理专业 2015年11月12日目录123太阳能吸热板优化太阳能吸附式制冷系统太阳能真空集热管强化传热技术 太阳能热利用中的强化传热技术u研究背景：吸热板是集热器热量交换的核心部件，其作用研究背景：吸热板是集热器热量交换的核心部件，其作用是吸收太阳能辐射，加热空气间层。吸热板的集热效能直是吸收太阳能辐射，加热空气间层。吸热板的集热效能直接影响集热器的集热效果，因此，吸热板改良是集热器强接影响集热器的集热效果，因此，吸热板改良是集热器强化传热的关键。化传热的关键。u研究目的：研究目的：在自然对流的情况下，在理论分析的基础上，在自然对流的情

2、况下，在理论分析的基础上，对太阳能集热器的典型结构进行优化。对太阳能集热器的典型结构进行优化。u研究方法：设计优化方案、对比实验研究方法：设计优化方案、对比实验1.1太阳能吸热板优化摘自“太阳能集热器强化传热特性研究”农业科技与装备；No.7 Total No253 July. 2015 ；刘春慧1，沈啸2，李松1，李锦生1 著太阳能热利用中的强化传热技术u板材选料：板材选料：2 mm 2 mm 厚的镀锌铁板厚的镀锌铁板 主要优点：比重小、导热性能优、加工简单、与空气高温相容、无毒u板面结构：板面结构：空气间层添加空气间层添加V V型筛网，型筛网，9090波纹渗透结构波纹渗透结构 优化原则：提

3、升空气介质流动的传热效率、增加空气介质的扰动、增加传热面积u吸收涂层：新式墨绿色磁漆吸收涂层：新式墨绿色磁漆（理论吸收比0.92;理论发射率0.1）u对比实验结果：热效率曲线对比实验结果：热效率曲线1.2太阳能吸热板优化结论：对集热板添加筛网和墨绿色涂层，可达到强化太阳结论：对集热板添加筛网和墨绿色涂层，可达到强化太阳能集热器传热的目的。能集热器传热的目的。 太阳能热利用中的强化传热技术u强化传热机理：对于管内受迫流动来说，常常采用内插扰强化传热机理：对于管内受迫流动来说，常常采用内插扰流组件的方法来实现强化传热，该方法对于气体、低雷诺流组件的方法来实现强化传热，该方法对于气体、低雷诺数以及高

4、粘度的流体换热强化效果显著。其强化原理大致数以及高粘度的流体换热强化效果显著。其强化原理大致相同：通过插入物的影响，使得流体产生径向流动，从而相同：通过插入物的影响，使得流体产生径向流动，从而加强流体的扰动，获得较高的温度梯度实现对流传热系数加强流体的扰动，获得较高的温度梯度实现对流传热系数的提升。的提升。u内插元件的类型：内插元件的类型：纽带、组合转子、绕花丝内插物纽带、组合转子、绕花丝内插物u研究方法：数值模拟、对比实验研究方法：数值模拟、对比实验2.1太阳能真空集热管内插物法强化传热摘自“太阳能真空集热管的强化传热研究” 青岛科技大学； May. 2014 ；吴文波 著 太阳能热利用中的

5、强化传热技术 纽带元件纽带元件 绕花丝绕花丝 组合转子组合转子 2.2太阳能真空集热管内插物法强化传热摘自“太阳能真空集热管的强化传热研究” 青岛科技大学； May. 2014 ；吴文波 著 太阳能热利用中的强化传热技术u数值模拟分析结果：带有内插转子管的换热效果最高数值模拟分析结果：带有内插转子管的换热效果最高2.3太阳能真空集热管内插物法强化传热摘自“太阳能真空集热管的强化传热研究” 青岛科技大学； May. 2014 ；吴文波 著 太阳能热利用中的强化传热技术u对比试验：对比试验：2.4太阳能真空集热管内插物法强化传热摘自“太阳能真空集热管的强化传热研究” 青岛科技大学； May. 20

6、14 ；吴文波 著绕花丝和组合转子换热效果相近，但阻尼更小，故更优。绕花丝和组合转子换热效果相近，但阻尼更小，故更优。太阳能热利用中的强化传热技术u太阳能吸附式制冷原理太阳能吸附式制冷原理 太阳能吸附式制冷主要通过太阳集热器接收太阳辐射能量，加热 装有吸附剂的吸附床，使吸附质解吸，再通过冷凝器冷凝，最后存储 在蒸发器内，以实现蒸发制冷。3.1太阳能吸附式制冷系统翅片管整体传热强化摘自“翅片管整体传热传质强化的太阳能吸附式制冷系统性能研究”太阳能学报；Vol. 35, No. 9 Sep., 2014；范介清1，2，罗斌1，王六玲2，著u翅片管的设计要求：传热性能好、比热容较小、成本较低、翅片管的设计要求：传热性能好、比热容较小、成本较低、 相容性，等相容性，等u设计方案：铝合金材料、长短翅片交错排列、甲醇设计方案：铝合金材料、长短翅片交错排列、甲醇- -活性炭活性炭 制冷工质对制冷工质对太阳能热利用中的强化传热技术参考文献“太阳能集热器强化传热特性研究”农业科技与装备；No.7 Total No253 July. 2015 ；刘春慧1，沈啸2，李松1，李锦生1 著“太阳能真空集热管的强化传热研究”