入口脉动对太阳能空气集热器性能影响研究

入口脉动对太阳能空气集热器性能影响研究

论文摘要

提出将脉动流引入平板型太阳能空气集热器,通过增加壁面切应力延缓集热器内部积灰速率,提升其长期工作性能。采用数值模拟手段评估了集热器内部积灰对集热性能的影响,探讨了入口正弦型脉动流脉动参数对集热器流动和传热特性的影响。结果表明:在脉动周期内,集热效率基本不随时间变化,除了在0.5~2 Hz小范围低频脉动工况,集热效率均没有超过稳态流动时的集热效率,并且随着无因次振幅和脉动频率的增大,集热效率呈下降趋势;全压损失只随无因次振幅的增大而增加,当无因次振幅增大到1时,全压损失约增加40%左右;平均壁面切应力随无因次振幅和脉动频率的增大而显著增大,当无因次振幅为1,脉动频率为10 Hz时,平均壁面切应力较稳态时可增大132.4%,这将有利于延缓积灰速率并减小积灰厚度,对集热器长期工作性能提升起到积极作用。

论文目录

  • 引言
  • 1 集热器内部积灰传热分析
  • 2 计算模型
  •   2.1 建模及网格划分
  •   2.2 边界条件及物性
  •   2.3 实验验证
  • 3 计算结果及分析
  •   3.1 积灰对集热器热性能影响
  •   3.2 腔室平均雷诺数的影响
  •   3.3 无因次振幅的影响
  •   3.4 脉动频率的影响
  •   3.5 脉动条件下集热器流动和传热特性分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡建军,李萌蒙,王美达,褚中良

    关键词: 空气集热器,内部积灰,脉动流,壁面切应力

    来源: 热能动力工程 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 新能源

    单位: 燕山大学建筑工程与力学学院

    基金: 国家自然科学基金(51705446,51890881)~~

    分类号: TK513.1

    DOI: 10.16146/j.cnki.rndlgc.2019.08.022

    页码: 147-155

    总页数: 9

    文件大小: 606K

    下载量: 91

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