聚光太阳能热发电中的关键热物理问题研究的开题报告

聚光太阳能热发电中的关键热物理问题研究的开题报告开题报告一、选题背景随着全球能源需求的不断增长和环境污染的日益严重，清洁能源逐渐成为了全球发展的热点和趋势。太阳能作为最为广泛、最为可利用的清洁能源之一，被广泛地应用于生活、工业和农业等多个领域。聚光太阳能热发电是一种利用反射镜、聚光器等光学器件将太阳辐射能源聚焦到集热器上，产生高温传热流体，通过蒸汽发电等方式将热能转化为电能的技术。目前，聚光太阳能热发电技术已经得到广泛的应用，但是在长期实践过程中，也暴露出了一些热物理问题，对其产生了一定的制约作用。因此，本文旨在通过对聚光太阳能热发电中的关键热物理问题进行深入分析和研究，为其进一步发展提供理论支持和技术指导。二、研究内容与方法1.研究内容本文拟就聚光太阳能热发电中的关键热物理问题进行深入研究，主要内容如下：（1）集热器的热物理性能分析。通过对不同类型的集热器（如盘式、平板式、圆管式等）进行热物理性能测试和分析，分析其热损失、传热效率、热量分布等问题。（2）工作流体的选择和优化。在聚光太阳能热发电过程中，选择合适的工作流体对提高其能量转化效率至关重要，本文将对目前常用的工作流体（如水蒸气、有机流体等）进行热物理性能测试和分析，找出最优化的流体组合。（3）系统热力学分析。本文将通过运用热力学原理和方法对聚光太阳能热发电系统进行整体分析，分析系统的热效率、热耗散、热损失等热力学问题，为优化和提高聚光太阳能热发电系统的性能提供依据。2.研究方法本文拟采用以下几种研究方法：（1）理论分析法。通过文献研究及理论计算得出聚光太阳能热发电系统的热力学参数和性能指标。（2）实验测试法。通过实验测试对集热器、工作流体等关键部件的热物理性能进行测试和分析，获取真实的实验数据。（3）数值模拟法。运用计算流体力学（CFD）等数值模拟软件对聚光太阳能热发电中的传热、传质、流动等过程进行模拟，分析和预测系统的热力学性能。三、研究意义聚光太阳能热发电技术是一种重要的清洁能源技术，其在能源环境保护和可持续发展等方面都具有重要的战略意义。本文旨在通过对聚光太阳能热发电技术中的关键热物理问题进行深入研究，为其进一步发展提供理论支持和技术指导，具有以下几个方面的研究意义：（1）为聚光太阳能热发电技术提供理论支持。通过对关键热物理问题进行研究，找出其内在的物理本质和规律，为聚光太阳能热发电技术的进一步发展提供理论基础和支撑。（2）提高聚光太阳能热发电系统的能量转换效率。通过找出集热器的热物理性能问题，选择最优化的工作流体组合，并对系统进行热力学分析等方法，提高聚光太阳能热发电系统的能量转换效率，降低能源成本。（3）促进太阳能利用的普及。聚光太阳能热发电技术在可再生能源中占比较大，其普及和发展将推动清洁能源在能源结构中所占的比重不断提高，减轻化石能源带来的环境污染和能源短缺的问题。四、预期成果本文拟通过对聚光太阳能热发电中的关键热物理问题进行深入研究，获得以下预期成果：（1）找出集热器的热物理性能问题，提出相应的解决方案，提高集热器的传热效率，降低能量损失。（2）选择最适合的工作流体组合，提高聚光太阳能热发电系统的能量转换效率。（3）通过热力学分析，找出系统中的热耗散和热损失问题，并提出相应的优化措施。五、研究进度安排本文研究时间为1年，初步安排如下：第1-2个月：文献综述，研究聚光太阳能热发电技术发展现状及热物理问题研究进展。第3-6个月：集热器的热物理性能分析，通过实验测试等方法分析集热器的热效率、传热效率、热分布等问题。第7-9个月：工作流体的选择和优化，选择目前常用的工作流体（如水蒸气、有机流体等），并对其热物理性能进行测试和分析，找出最优化的流体组合。第10-12个月：系统热力学分析，通过运用热力学原理和方法对聚光太阳能热发电系统进行整体分析，找出系统中的热耗散和热损失问题，并提出相应的优化措施。六、参考文献[1]胡金岩,闫婷.太阳能热发电技术及进展[J].科技促进发展,2018(9):42-43.[2]陈楚珩,潘义,陈少云.太阳能热发电关键技术与应用进展[J].可再生能源,2018,36(6):899-904.[3]杨希,王洋.聚光太阳能热发电技术的发展现状及未来发展趋势[J].可再生