基于幂法则的太阳能热风系统性能研究

【摘要】：利用数值模拟方法研究温升、"抽力"与体积流量关系以及集热棚半径、涡轮压降对系统性能参数的影响规律,所得的温升-体积函数关系可为初始设计中系统及设备性能的分析、控制算法的设计提供帮助。结果表明,"抽力"与体积流量间函数以最佳流量为分界点呈不同关系:低于最佳流量时,"抽力"是流量的一次函数;大于最佳流量时,"抽力"是流量的幂函数,其指数m与最佳压降比f_(opt)存在关系f_(opt)=(2-m)/3,通过幂函数求得的系统最大功率、最佳涡轮压降比与实际值的误差均在3.5%内。随着集热棚半径的增大,幂函数指数、一次函数斜率、系统功率、空气温升、蓄热层温升等均表现出增大趋势,最佳压降比、集热棚净效率、单位面积功率及热流密度均呈减小趋势。随涡轮压降增大,空气温升速率增大、"抽力"增大速率逐渐增大,且涡轮压降增大与"抽力"增大的共同作用导致流量随涡轮压降增大而线性减小。 【作者单位】： 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室(重庆大学);重庆大学动力工程学院;
【关键词】： 幂法则 最佳压降比 集热棚半径 抽力
【基金】：重庆市自然科学基金重点项目(2009BA6067)
【分类号】：TK51
【正文快照】： 0引言太阳能热风发电是由德国科学家J.Schlaich提出,集温室效应、烟囱效应、涡轮机技术于一体的太阳能利用技术。太阳能热风系统原理图如图1所示,图中透明盖板是一种具有波长选择性的材料,太阳辐射通过透明盖板进入系统被蓄热层吸收,蓄热层向外发射的长波辐射被透明盖板阻挡,

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