管板式太陽能集熱器的熱力學分析

【摘要】：依據(jù)熱力學第一和第二定律,在考慮了太陽能集熱器變熱流密度和變管壁溫度的實際工況的情況下,建立了管板式太陽能集熱器的傳熱模型,并對其進行了熱力學性能分析.提出了一種基于管內(nèi)流動和傳熱過程中熵增原理的分析方法,并討論了摩擦產(chǎn)生的比熵產(chǎn)和傳熱產(chǎn)生的比熵產(chǎn)以及使比熵產(chǎn)最小的最優(yōu)雷諾數(shù)的影響因素和變化規(guī)律.其主要結(jié)論如下,當集熱器單位面積上吸收的太陽輻射一定時,傳熱產(chǎn)生的比熵產(chǎn)隨著雷諾數(shù)增大單調(diào)遞減,摩擦產(chǎn)生的比熵產(chǎn)隨著雷諾數(shù)增大單調(diào)遞增加,當摩擦產(chǎn)生的比熵產(chǎn)逐漸達到與傳熱產(chǎn)生的比熵產(chǎn)同一量級時,出現(xiàn)一個最優(yōu)的雷諾數(shù)使比熵產(chǎn)最小,這個最優(yōu)雷諾數(shù)會隨著流體與管壁的溫差增大而增大. 【作者單位】： 昆明理工大學冶金節(jié)能減排教育部工程研究中心;昆明理工大學質(zhì)量發(fā)展研究院;
【關(guān)鍵詞】： 太陽能集熱器 管內(nèi)流動 傳熱 比熵產(chǎn) 雷諾數(shù)
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2014CB460605) 國家自然科學基金項目(51366005,51406071) 云南省基金面上項目(2013FB020)
【分類號】：TK513.1
【正文快照】： 0引言太陽能是一種綠色清潔可再生的能源,可用來產(chǎn)生熱能和電能,目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用.太陽能集熱器是太陽能加熱系統(tǒng)的主要組成部分,太陽能集熱器的性能對系統(tǒng)的效率至關(guān)重要.在分析太陽能集熱器的性能時,單獨使用能量方程無法考慮內(nèi)部損耗,所以難以用來衡量太陽能集熱器

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