典型文献
直膨式太阳能集热器"Y"型流道单元的传热分析与结构优化
文献摘要:
针对传统吹胀式集热器传热效率低下的问题,本文对"Y"型流道单元内的流动和传热特性进行数值模拟研究,选取集热器传热子单元的宽度、长度、流道分型角度与流道宽度4个参数作为调控变量,合理优化了流道单元的传热结构.以"Y"型流道单元为研究对象,利用Fluent软件建立了共轭传热有限元模型.通过数值模拟分析得出,在定义的长宽区间内,热效率随着传热单元长度的增加呈现先增大后减小的趋势,压降系数与单元长、宽值均呈负相关关系;而流道宽度与热效率呈正相关关系,与压降系数呈负相关关系.之后基于Box-Behnken原则设计了传热优化的响应面试验,对热效率和压降系数进行双目标优化,确定了最佳单元设计方案.优化结果表明,当传热流道的子单元长度为40 mm,宽度为35 mm,分型角度为60°,流道宽度为11 mm时,"Y"型流道的热效率为0.782,压降系数为0.121.最后,搭建了直膨式太阳能辅热系统对该方案进行了实验测试,实验结果表明,使用该"Y"型流道的集热器体现出更优的太阳能利用率,使系统的COP提高了 15.2%.本研究为提高吹胀式集热器的传热效率,并对其他类型流道的设计和优化提供了参考.
文献关键词:
吹胀式集热器;传热仿真;"Y"型流道;响应面试验
中图分类号:
作者姓名:
于洋;任玉斌;贾智旗;王关;王强;张孝德;张祥
作者机构:
西安科技大学机械工程学院 西安710054;宁夏中昊银晨能源技术服务有限公司 银川753400
文献出处:
引用格式:
[1]于洋;任玉斌;贾智旗;王关;王强;张孝德;张祥-.直膨式太阳能集热器"Y"型流道单元的传热分析与结构优化)[J].真空科学与技术学报,2022(07):555-562
A类:
吹胀式集热器,太阳能辅热
B类:
直膨式,太阳能集热器,流道单元,传热分析,传热效率,流动和传热特性,数值模拟研究,控变,热结构,Fluent,共轭传热,数值模拟分析,长宽,压降,Box,Behnken,传热优化,响应面试验,双目标优化,单元设计,热流道,热系统,实验测试,太阳能利用,COP,设计和优化,传热仿真
AB值:
0.25397
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