太阳能热气流发电系统非稳态耦合数值分析

摘要

对包含蓄热层的太阳能热气流发电系统的传热与流动特性进行数值模拟.建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部传热与流动数学模型。分析了5天内不同蓄热介质的太阳辐射响应特性对系统昼夜发电峰谷差的影响,计算结果表明：(1)采用热容较高的土壤作为蓄热介质除了可以储存更多能量之外,还可以有效降低昼夜平均温度的峰谷差,从而有效调整系统的昼夜发电峰谷差；(2)蓄热层表面温度越高,系统不可逆性越大,能量损失和可用能损失越大；(3)蓄热层导热系数的影响是双方面的,导热系数越大,一方面可以降低蓄热层表面温度,另一方面使烟囱出口平均温度和平均速度提高,通过烟囱出口的能量损失增大。