基于冪法則的太陽(yáng)能熱風(fēng)系統(tǒng)性能研究

【摘要】：利用數(shù)值模擬方法研究溫升、"抽力"與體積流量關(guān)系以及集熱棚半徑、渦輪壓降對(duì)系統(tǒng)性能參數(shù)的影響規(guī)律,所得的溫升-體積函數(shù)關(guān)系可為初始設(shè)計(jì)中系統(tǒng)及設(shè)備性能的分析、控制算法的設(shè)計(jì)提供幫助。結(jié)果表明,"抽力"與體積流量間函數(shù)以最佳流量為分界點(diǎn)呈不同關(guān)系:低于最佳流量時(shí),"抽力"是流量的一次函數(shù);大于最佳流量時(shí),"抽力"是流量的冪函數(shù),其指數(shù)m與最佳壓降比f(wàn)_(opt)存在關(guān)系f_(opt)=(2-m)/3,通過(guò)冪函數(shù)求得的系統(tǒng)最大功率、最佳渦輪壓降比與實(shí)際值的誤差均在3.5%內(nèi)。隨著集熱棚半徑的增大,冪函數(shù)指數(shù)、一次函數(shù)斜率、系統(tǒng)功率、空氣溫升、蓄熱層溫升等均表現(xiàn)出增大趨勢(shì),最佳壓降比、集熱棚凈效率、單位面積功率及熱流密度均呈減小趨勢(shì)。隨渦輪壓降增大,空氣溫升速率增大、"抽力"增大速率逐漸增大,且渦輪壓降增大與"抽力"增大的共同作用導(dǎo)致流量隨渦輪壓降增大而線性減小。 【作者單位】： 低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶大學(xué));重慶大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 冪法則 最佳壓降比 集熱棚半徑 抽力
【基金】：重慶市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(2009BA6067)
【分類(lèi)號(hào)】：TK51
【正文快照】： 0引言太陽(yáng)能熱風(fēng)發(fā)電是由德國(guó)科學(xué)家J.Schlaich提出,集溫室效應(yīng)、煙囪效應(yīng)、渦輪機(jī)技術(shù)于一體的太陽(yáng)能利用技術(shù)。太陽(yáng)能熱風(fēng)系統(tǒng)原理圖如圖1所示,圖中透明蓋板是一種具有波長(zhǎng)選擇性的材料,太陽(yáng)輻射通過(guò)透明蓋板進(jìn)入系統(tǒng)被蓄熱層吸收,蓄熱層向外發(fā)射的長(zhǎng)波輻射被透明蓋板阻擋,

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