線性菲涅爾太陽能系統(tǒng)光熱耦合模擬方法研究

【摘要】：本文針對具有多管梯形腔式吸熱器的線性菲涅爾(LFR)系統(tǒng)及其光能聚集與光熱轉(zhuǎn)換復(fù)雜過程,提出了一種基于蒙特卡羅光線追跡法(MCRT)和有限容積法(FVM)的三維MCRT-FVM光熱耦合計(jì)算方法。該耦合方法采用MCRT計(jì)算系統(tǒng)光能聚集過程,而采用FVM計(jì)算吸熱器內(nèi)的光熱轉(zhuǎn)換過程,同時(shí)兩種方法在吸熱器內(nèi)進(jìn)行耦合,從而實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)光能聚集與光熱轉(zhuǎn)換過程的直接研究。在此基礎(chǔ)上,采用該方法進(jìn)一步分析了系統(tǒng)光學(xué)性能、吸熱器溫度特性以及系統(tǒng)光熱轉(zhuǎn)化性能。研究結(jié)果表明,該方法具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性,可實(shí)現(xiàn)對LFR系統(tǒng)聚光與光熱轉(zhuǎn)換性能的直接研究與預(yù)測,所獲得的系統(tǒng)性能參數(shù)可進(jìn)一步指導(dǎo)LFR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化。 【作者單位】： 西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院熱流科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 太陽能 線性菲涅爾系統(tǒng) 光熱耦合轉(zhuǎn)換 蒙特卡羅光線追跡法 有限容積法
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(No.51436007) 廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.2013B090200046)
【分類號】：TK513.1
【正文快照】： 〇引言太陽能是一種容易獲取的可再生清潔能源。線性菲捏爾技術(shù)(LFR)被認(rèn)為是一種前景廣闊的太陽能利用技術(shù)其使用長條狀的反射鏡將陽光匯聚到架高的線性吸熱器上,吸熱器再將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能并傳給吸熱管中的工質(zhì)。線性菲捏爾系統(tǒng)的性能主要取決于聚光系統(tǒng)的光學(xué)性能121

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