首页 > 学术论文

双层集热棚式太阳能热气流发电系统的性能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:37:46
热度:

双层集热棚式太阳能热气流发电系统的性能研究【摘要】:本文将太阳能热气流发电技术与温室大棚结合起来,提出了一种双层集热棚式太阳能热气流发电系统,通过理论分析和数值模拟的方法获得了系统

【摘要】:本文将太阳能热气流发电技术与温室大棚结合起来,提出了一种双层集热棚式太阳能热气流发电系统,通过理论分析和数值模拟的方法获得了系统传热流动特性及其影响因素并进行了一系列对比分析,其主要内容包括:理论分析了双层集热棚式太阳能热气流发电系统的热力循环过程以及系统各部分能量转换机理;推导了系统理论发电功率的表达式,并指出了影响系统发电功率参数;列出了双层集热棚各部分热平衡关系。利用FLUENT软件对系统进行相关数值模拟。分析主次集热棚间距、次集热棚入口高度、次集热棚出口高度这三个参数变化对系统输出功率的影响;得到双层集热棚式太阳能热气流发电系统的速度场、压力场、温度场分布情况;对比单、双层集热棚式太阳能热气流发电系统流场分布特点;说明夏、冬两种运行模式下输出功率及流场分布方面差异;指出夏季模式下次集热棚内通风效果以及冬季模式下次集热棚内保温效果。得出结论:在辐射强度、集热棚半径、烟囱高度、烟囱内径、环境参数一定的情况下,双层集热棚式太阳能热气流发电系统输出功率随着主次集热棚间距、次集热棚入口高度、次集热棚出口高度的增加先增大后减小;在相同尺寸规模下,双层集热棚式太阳能热气流发电系统较传统单层集热棚式太阳能热气流发电系统发电效率有所提高;夏季模式下系统发电功率要远高于冬季模式;夏季次集热棚内的通风效果要明显优于传统温室大棚;采用双层集热棚式也提高了次集热棚冬季保温性能。搭建了小型双层集热棚式太阳能热气流发电系统并进行数据测量,通过对比实验测量值与数值模拟结果,发现在允许的误差范围内实验测量值与数值模拟结果具有很高的吻合度,说明本文数值模拟方法及模拟结果具有很高的可靠性、准确性。 【关键词】:太阳能热气流发电 双层集热棚 数值模拟 实验研究
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-11
  • 1 绪论11-25
  • 1.1 研究背景11-13
  • 1.1.1 世界能源供应现状11
  • 1.1.2 世界能源消费现状11-12
  • 1.1.3 我国能源现状12-13
  • 1.1.4 可再生能源开发利用13
  • 1.2 太阳能的利用13-17
  • 1.2.1 太阳能资源14-15
  • 1.2.2 太阳能利用特点15
  • 1.2.3 太阳能利用现状与发展15
  • 1.2.4 太阳能发电技术15-17
  • 1.3 太阳能热气流发电技术17-22
  • 1.3.1 基本原理17-18
  • 1.3.2 太阳能热气流发电的优势18-20
  • 1.3.3 太阳能热气流发电系统国内外研究现状20-22
  • 1.3.4 太阳能热气流发电研究存在的问题22
  • 1.4 课题的提出22-25
  • 1.4.1 课题提出的背景22-23
  • 1.4.2 课题研究内容23-25
  • 2 双层集热棚式太阳能热气流发电系统热性能分析25-36
  • 2.1 太阳辐射25-26
  • 2.1.1 太阳辐射量计算25-26
  • 2.2 热力循环过程分析26-28
  • 2.2.1 系统理想热力循环26-27
  • 2.2.2 系统实际热力循环27-28
  • 2.3 系统各部分能量转换机理28-31
  • 2.3.1 双层集热棚28-29
  • 2.3.2 风力透平29-30
  • 2.3.3 太阳能烟囱30-31
  • 2.4 双层集热棚式太阳能热气流发电系统HAG效应31-33
  • 2.4.1 系统相对静压31-32
  • 2.4.2 系统抽力计算32-33
  • 2.4.3 系统输出功率和发电功率33
  • 2.5 双层集热棚热平衡计算33-35
  • 2.6 本章小结35-36
  • 3 双层集热棚式太阳能热气流发电系统数值模拟36-46
  • 3.1 辐射模型36-39
  • 3.1.1 辐射特性36-37
  • 3.1.2 FLUENT中辐射模型37-38
  • 3.1.3 太阳加载模型38-39
  • 3.1.4 太阳计算器39
  • 3.2 物理模型39-40
  • 3.3 数学模型40-42
  • 3.3.1 雷诺数40-41
  • 3.3.2 三大守恒方程41
  • 3.3.3 标准k-ε方程41-42
  • 3.4 数值计算42-45
  • 3.4.1 前处理42-43
  • 3.4.2 求解设置43-45
  • 3.5 本章小结45-46
  • 4 数值模拟结果分析46-58
  • 4.1 结构参数变化对系统发电功率影响46-49
  • 4.1.1 主次集热棚间距对系统发电功率影响46-47
  • 4.1.2 次集热棚入口高度对系统发电功率影响47-48
  • 4.1.3 次集热棚出口高度对系统发电功率影响48-49
  • 4.2 系统速度场、压力场、温度场分析49-52
  • 4.3 单、双层集热棚式太阳能热气流电站流场对比分析52-54
  • 4.4 系统夏、冬两种运行模式下流场对比分析54-57
  • 4.5 本章小结57-58
  • 5 小型双层集热棚式太阳能热气流发电系统实验研究58-69
  • 5.1 实验概述58
  • 5.2 实验装置基本参数58
  • 5.3 实验装置搭建58-61
  • 5.4 实验数据测量61-64
  • 5.4.1 温度测量系统61-63
  • 5.4.2 风速测量系统63-64
  • 5.5 实验结果分析64-68
  • 5.5.1 双层集热棚运行参数分析64-65
  • 5.5.2 单双层集热棚运行参数对比分析65-67
  • 5.5.3 实验与数值模拟结果对比分析67-68
  • 5.6 本章小结68-69
  • 6 总结与展望69-71
  • 6.1 主要结论69
  • 6.2 展望69-71
  • 参考文献71-74
  • 致谢74-75
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文75-76


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能烟囱发电装置的CFD模拟    周新平,杨家宽,肖波,张杜杜,马承荣

太阳能热水供应系统的经济分析    韩晶,石久胜

太阳能开水器的经济性分析    韩晶,石久胜,王宪恩

节能型太阳能热水系统的设计与研究    周程生,黄凯旋,李品芳

太阳能利用技术与发展    赵利勇;胡明辅;杨贞妮;

太阳能烟囱发电装置的集热棚集热效率分析    朱海林;赵敬德;

新疆太阳辐射特征及其太阳能资源状况    刘佳;何清;刘蕊;陈向军;

移动式相变储热木材太阳能干燥装置的理论设计    冯小江;伊松林;王海江;张璧光;

基于太阳能的工业物料干燥技术研究    邵金龙;张东峰;

太阳能相变储热系统对木材干燥速率的影响    冯小江;伊松林;张璧光;高建民;

太阳能相变储热在木材干燥中应用的初步研究    冯小江;伊松林;张璧光;袁小艳;

地源热泵和燃气锅炉联合能源系统的经济性分析    冯润;王四海;曲欣;王涌;

长春地区使用太阳能开水器的经济性分析    韩晶;石久胜;富荣萍;韩风毅;吴铁成;

福建地区太阳能资源特征及光热利用分析    范亚明;

温室地下蓄热平地漫灌育苗系统研究    王永维

太阳能热气流发电系统的热动力学问题研究    明廷臻

多孔太阳墙的传热与流动分析    欧阳莉

基于西部太阳能烟囱热气流发电及应用研究    周新平

与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验和理论研究    罗成龙

太阳能多碟聚光系统聚集特性及吸热器光热力特性    王富强

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

太阳能烟囱发电系统集热器的传热与流动过程的研究    朱海林

基于太阳能热泵技术的海水淡化集热系统及其自动控制研究    周好元

100MW级太阳能热气流发电系统研究    王慧芳

太阳能地源热泵复合系统理论分析及研究    杨静

新型环保太阳能热水集中供应系统设计及实例研究    金洪文

太阳能与采暖联合运行系统的研究    韩晶

太阳能烟囱自然通风效果实验研究    荆海薇

建筑节能及新能源应用研究    王志刚

太阳能制冷及供暖综合系统研究    顾晓燕

太阳能烟囱发电新技术    杨家宽,李劲,肖波,李进军,张建锋,马志云

太阳能烟囱发电装置温度场和流场的数值模拟研究    杨家宽;李进军;张建锋;肖波;

双层通风幕墙自然风与热气流混合有限分析计算的研究    潘冬;王秋;陈海;郭金基;王文欢;

基于太阳墙技术的太阳能热气流发电系统的数值模拟    周艳;张学伟;李庆领;

节能型热通道光伏幕墙热气流计算与实验研究    陈海;毛伙南;王秋;姜清海;潘冬;隆志军;郭金基;陈峰;

燃油热气流干砂技术的应用    漆尔富

双层通风幕墙热气流有限分析计算方法的研究    陈海,姜清海,郭金基,张开成,张镇成,崔传芹

依托高楼的新型太阳能热气流电站系统    周艳;李洁浩;李庆领;

斜坡式热气流发电试验模型的设计    王娟;施玉川;黄国华;

高效太阳能热气流发电系统的可行性分析    沈洪嘉;

双层通风幕墙春秋季热气流有限分析法的计算    杨欢军;陈海;郭金基;张开成;胡如根;

一种新型的太阳能热气流发电系统    李卉梓;陈念桥;周洲;李钰;雷俊;明廷臻;许国良;刘伟;

热通道幕墙的再思考    张芹;

瑞明建全国首个太阳能热气流发电厂    记者 于翔 实习生 巴鹤霖

推广太阳能热气流发电技术    刘非

新型“化妆品”不怵热冲击波    亚安

滑翔 休闲贵族新运动    

侧开口限制空间内高温热气流振荡及冲击玻璃平板的研究    杨春英

太阳能热气流发电系统的热动力学问题研究    明廷臻

立式太阳能热气流电站涡轮机叶片设计与性能研究    路海滨

100MW级太阳能热气流发电系统的热力学分析及数值模拟    夏利生

双层集热棚式太阳能热气流发电系统的性能研究    王裕峰

100MW级太阳能热气流发电系统研究    王慧芳

乌海沙漠太阳能热气流发电系统塔囱的设计研究    田艳荣

太阳能热气流发电系统的荷载和抗风性能研究    吕晓东

立式太阳能热气流发电系统温压耦合自然对流传热特性研究    解小庆

相变蓄热对立式集热板太阳能热气流系统运行性能的影响研究    刘晓惠

太阳能热气流发电技术的研究    陈静

太阳能热气流电站涡轮机的数值模拟与优化设计    欧阳穗

Baidu
map