太阳能烟囱发电系统内传热问题的数值分析

【摘要】：为了揭示辐射换热、太阳辐照度以及涡轮压降对太阳能烟囱发电系统性能的影响规律,基于系统内部能量传递机制的理论分析,通过合理选择边界条件,在充分考虑各种气象因素影响下的系统内部多种热效应耦合的数值计算中引入了离散坐标辐射模型、太阳载荷模型及涡轮模型,以解决目前数值研究中物理模型及边界条件选择时需要明确的问题。以西班牙示范电站为原型,对太阳能烟囱发电系统内部的流动换热行为进行了详细的三维数值模拟,并将数值模拟数据与西班牙示范电站的实验数据进行了对比,二者具有良好的一致性。模拟结果表明:集热棚内的辐射换热对棚内温度分布有重要影响,在数值模拟中不能忽略,否则会导致系统内部换热行为完全背离真实的换热过程;集热棚覆盖层与外界环境对流、辐射换热造成的热量损失是系统内的主要热损失;涡轮压降对系统性能也会产生显著影响。 【作者单位】： 西安交通大学流体机械及工程系;
【关键词】： 太阳能烟囱 数值分析 辐射换热 集热棚效率 涡轮压降
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11272252,51276137) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
【分类号】：TM615;O551.3
【正文快照】： 自1982年在西班牙Manzanares建成世界上第一座太阳能烟囱示范电站以来[1],太阳能烟囱发电技术已成为太阳能大规模利用的研究热点之一,它以空气为工质,无需水资源,在太阳能资源丰富、水资源匮乏的干旱、半干旱地区具有极其广阔的应用前景[2-4]。http:∥www.jdxb.cn http:∥zkxb

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